HPS-2电路原理(带RS485)
RS485端口防护原理分析及三个实测方案详解
RS485端口防护原理分析及三个实测方案详解来源：电子发烧友网站在实际的工业、电力、自动化及仪器仪表应用中，RS-485总线标准是使用最广泛的物理层总线设计标准之一，由于其会在恶劣电磁环境下工作，为了确保这些数据端口能够在最终安装环境中正常工作，它们必须符合相关的电磁兼容性(EMC)法规。
在本文中，世健公司结合优势的代理线ADI（RS-485芯片）、Bourns（在端口EMC防护方面的器件），从原理分析到实测来为大家带来详细的RS485的端口防护分析。
在RS-485端口的EMC设计中，我们需要重点考虑三个因素：静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和浪涌（Surge）。
国际电工委员会(IEC)规范定义了一组EMC抗扰度要求，这组规范包括以下三种类型的高电压瞬变，设计人员需要确保数据通信线路不受这些瞬变的损害。
这三种类型分别是：·IEC 61000-4-2静电放电(ESD)·IEC 61000-4-4电快速瞬变(EFT)·IEC 61000-4-5浪涌抗扰度（Surge）Excelpoint世健公司技术支持部副总监Angus Zhao说：“RS-485端口的保护方案就是要设法去满足ESD、EFT、Surge这三种规范的要求。
所以想要设计出合规的RS-485端口EMC方案，首先就要透彻了解这三个规范。
”国内针对IEC标准也有同样的等同标准可以参考，比如在电力及输配电应用中，很多采用了GB/T17626.2 ESD, GB/T17626.4 EFT,GB/T17626.5 Surge的对应标准规范，本文以IEC标准为例说明。
静电放电静电放电（ESD）是指两个电位不同的带电体之间因为近接触或电场的传导而突然产生静电电荷的传输。
其特性是在较短的时间内有较大的电流。
IEC 61000-4-2测试的主要目，就是确定系统在工作过程中对系统外部ESD事件的抗扰度。
IEC 61000-4-2规定了不同环境状况下的电压测试级别，共分4个级别。
RS485接线的正确原理图
RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理？RS422 是什么？RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线RS-232是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。
RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。
为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。
RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。
为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。
由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
备注：以上是官方的专业描述，看不懂没有关系，大致有个印象就可以了，有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究，我再用通俗的语言补充描述一下。
RS232通讯的基础知识：RS232通讯又叫串口通讯方式。
是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。
通讯距离：9600波特率下建议在13米以内。
通讯速率（波特率Baud Rate）：缺省常用的是9600 bps，常见的还有1200 2400 4800 19200 38400等。
波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。
备注：一般台式机会自带1-2个串口插座（公头（9针插头上带针的俗称公头，带针孔的俗称母头）），现在的笔记本一般不带串口插座，可以购买USB串口转换器，具体请参考怎样使用USB串口转换器？公头接线端子排序图母头接线端子排序图一般只用 2 3 5 号三根线。
RS-485接口电路完全指南
RS-485接口电路完全指南RS-485接口电路完全指南来源：21ic整理摘要：本设计指南讨论如何设计RS-485接口电路。
文中讨论了平衡传输线标准的必要性，并给出了一个过程控制设计例子。
文中还分标题讨论了线路负载、信号衰减、失效保护和电流隔离。
1. 为什么需要平衡传输线标准本文的重点在于工业最广泛使用的平衡传输线标准：ANSI/TIA/EIA-485-A(以下简称RS-485)。
在回顾一些RS-485标准的关键方面后，通过一个工厂自动化例子，介绍实际项目中如何实施差分传输结构。
远距离、高噪声环境下，计算机组件和外设之间的数据传输通常是困难的，如果有可能的话，尽量使用单端驱动器和接收器。
对于这种需要远距离通讯的系统，推荐使用平衡数字电压接口。
RS-485是一个平衡(差分)数字传输线接口，是为了改善TIA/EIA-232(以下简称232)的局限性而开发出来的。
RS-485具有以下特性：通讯速率高–可达到50M bits/s●通讯距离远–可达到1200米(注：100Kbps情况下)●差分传输–较小的噪声辐射●多驱动器和接收器在实际应用中，如果两个或更多计算机之间需要价格低廉、连接可靠的数据通讯，都可以使用RS-485驱动器、接收器或收发器。
一个典型的例子是销售终端机和中心计算机之间使用RS-485传输信息。
使用双绞线传输平衡信号具有较低的噪声耦合，加上RS-485具有很宽的共模电压范围，所以RS-485允许高达50M bit/s 的速率通讯，或者在低速情况下具有数千米通讯距离。
由于RS-485用途广泛，越来越多的标准委员会将RS-485标准作为它们通讯标准的物理层规范。
包括ANSI的SCSI(小型计算机系统接口)、Profibus标准、DIN测量总线以及中国的的多功能电能表通讯协议标准DL/T645。
平衡传输线标准RS-485于1983年开发，用于主机与外设之间的数据、时钟或控制线的数据传输接口。
标准仅规定了电气层，其它的像协议、时序、串行或并行数据以及链接器全部由设计者或更高层协议定义。
rs485原理图
rs485原理图
对不起，我无法生成图像，但我可以描述RS485的原理。
RS485是一种串行通信协议，用于在长距离范围内传输数据。
它使用差分信号传输数据，即发送方发送的信号是正负两个电平的差值，接收方通过测量这个差值来恢复原始的二进制数据。
RS485的通信线路一般由两根信号线组成，分别为A线和B 线。
发送方根据要发送的数据，将电平在A线和B线之间进
行切换，形成差分信号。
接收方通过比较A线和B线的电平
差异，来恢复原始数据。
为了实现多点通信，RS485采用了半双工模式，即同一时间内，通信线路上只能有一个设备进行数据的发送，其他设备则处于接收状态。
通过控制使能线，可以实现设备之间的切换。
在RS485通信中，常用的通信速率可以达到10Mbps。
此外，RS485的传输距离较长，可以达到1200米，适用于远距离通信。
总结来说，RS485通过差分信号方式，实现了远距离的串行通信。
它是一种可靠稳定的通信协议，在工业控制领域得到广泛应用。
RS485应用电路图
RS485应用电路图最近在应用RS485，在网络上看见一篇好文章，转载与大家分享：--------以上部分请勿修改！-------------提高485总线的可靠性摘要：就485总线应用中易出现的问题，分析了产生的原因并给出解决问题的软硬件方案和措施。
关键词：RS-485总线、串行异步通信--------------------------------------------------------------------------------1 问题的提出在应用系统中，RS-485半双工异步通信总线是被各个研发机构广泛使用的数据通信总线，它往往应用在集中控制枢纽与分散控制单元之间。
系统简图如图1所示。
图1. RS-485系统示意图由于实际应用系统中，往往分散控制单元数量较多，分布较远，现场存在各种干扰，所以通信的可靠性不高，再加上软硬件设计的不完善，使得实际工程应用中如何保障RS-485总线的通信的可靠性成为各研发机构的一块心病。
在使用RS-485总线时,如果简单地按常规方式设计电路，在实际工程中可能有以下两个问题出现。
一是通信数据收发的可靠性问题；二是在多机通信方式下，一个节点的故障（如死机），往往会使得整个系统的通信框架崩溃，而且给故障的排查带来困难。
针对上述问题，我们对485总线的软硬件采取了具体的改进措施2 硬件电路的设计现以8031单片机自带的异步通信口，外接75176芯片转换成485总线为例。
其中为了实现总线与单片机系统的隔离，在8031的异步通信口与75176之间采用光耦隔离。
电路原理图如图2所示。
图2 改进后的485通信口原理图充分考虑现场的复杂环境，在电路设计中注意了以下三个问题。
2.1 SN75176 485芯片DE控制端的设计由于应用系统中，主机与分机相隔较远，通信线路的总长度往往超过400米，而分机系统上电或复位又常常不在同一个时刻完成。
如果在此时某个75176的DE端电位为“１”，那么它的485总线输出将会处于发送状态，也就是占用了通信总线，这样其它的分机就无法与主机进行通信。
RS485通讯方式详解
RS485通讯方式详解智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。
最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。
随后出现的RS485解决了这个问题。
下面我们就简单介绍一下RS485。
RS485接口RS485采用差分信号负逻辑,＋2V～＋6V表示“0”,- 6V～- 2V表示“1”。
RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。
而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因：(1)共模干扰问题： RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。
(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道（信号地）,就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485 RS485电路：信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
常见的几款电动车充电器基本电路原理详解高清大图(西普尔)
常见的几款电动车充电器基本电路原理详解高清大图(西普尔)常见的几款电动车充电器基本电路原理首先就目前市场上面常见的几款充电器我们来认识一下:西普尔内部电路结构图:(直接在论坛找到了一个4812的图，感谢manstain 网友照片) 正面反面×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××特能充电器 (感谢幸福家园网友提供照)正面反面首先我们把充电器内部的电路基本结构部件进行了分割和注解电动车充电器其实还有另外的电路结构，大致可以分成2个大的板块，TL494芯片组成的半桥电路，UC3842芯片组成反激式电路，各自都有自己的特点。
目前市场上面绝大部分的充电器都是3842电路，我们就用3842作为我们主要讲解例子。
1.输入线2.NTC3.输入保险丝4.整流管×45.400V滤波电容6.PWM芯片38427.3842供电部分8.启动电阻9.MOS管10.开关变压器11.光耦12.输出整流管13.输出滤波电容14.控制部分供电15.运放LM324/35816.电流采样电阻17.输出保险丝18.输出线补充:19.输出电压控制部件(431)三、充电器工作基本原理基本的工作方框图(下午下班回家开始画，历时3小时...汗一个)注:图片里面的电流基准其实和电流检测存在比较关系，为了画的方便和直观，连到了一起～下面就这个基本工作方框图我们简单的说一下，怎么和维修的思路结合在一起。
7、PLC485MS-II型采集器电气接线图
PLC485MS-Ⅱ型采集器电气接线说明
1、电气属性说明
PLC485MS-Ⅱ型采集器型电气属性如下所示
图1 PLC485MS-Ⅱ型采集器型电气属性图（一）
红外通信——红外通信口，用于采集器参数的读设和数据的读取，1200bps/偶校验/8 位数据位/1 位停止位。
运行——红色LED 指示，0.5Hz 频率闪烁，表示采集器正在运行，常灭表示未上电。
状态——红绿双色灯，红灯闪烁，表示485 数据正在通信，绿灯闪烁，表示载波（红外）数据正在通信。
2、接线说明
PLC485MS-Ⅱ型采集器端子接线如图3所示，接线端子功能标识见表1所示。
图3 PLC485MS-Ⅱ采集器接线图
注：
1、抄表485 最多可以接32只电表；维护485在现场应用时除现场调试时不需要接线。
2、采集器可安装在室内或室外使用，安装采集器的底板应固定在坚固耐火墙上，建议安装高为1.8米左右，空气中无腐蚀性气体。
3、采集器应按照接线盒上的接线图进行接线，最好用铜接线头接入。
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V217
远近开机
V401
阳极
V503
阴极
K302
3 R1 6 S2 R204 R205 8
R2 S1 11 12 14 15
R402 K402 R331 V314 a1 a2 R405 K703 R404
+12 8
V317 C320 C501 R339 R337 V316 V201 R502
K302-1
V312
V311
R311 V302 4 7 N301-2 V304 V303 8 N301-3 11 C311
-15
R309
6 5 9 10
3 2 N402-2 R402 RP403 N401 7 3 2 4
S4 14 R3 11
R314 4 R315 3 8 D304 5 C309 1 C308 C307 6 7 2 K02 V301
1 -15 +18
C609
C610
C608
+18
N102
8 6、7
R105 R106 V106
C106 C02 L02 V03 R107 R01 V01 C01 R248 R249 N206 3 R250 2 C227 R07 7 6 V210 C225 4 V209 C226 C06
输出电压
+5
V609 N701-703
KN03
恒流
C313 R323 2 3 R317 R319 R316
V353
V352
R307
6 R405
V402 6
R411 G04 C407
v 2 +5
4 R408
KN04
R343
R325
R406
R403
Q3 Nc Q4 10 13 1 V329
14
13 12
V300 V403x2
RP301
N301-4
L
CD
C102 V102 Z105
工作开关
K2
+12
V103 K101
R101
L
N103 C108
C107
N102 C106 C105
C104 V102
2
FU01 V709
d1 d2 1 2
S01
K302-2
1 +12
V701
A K C E
3
5 4
R702 V703 3 R703 2 N701 R701 V702 C703 4 7
M K01 V602 d1 d2 d3 d4 1 2 5 6 8 9 D101 10 14 11 3 4 7 12 13 V103 V104 R102 R103 2 3 5 R104 C105 V105 V701-703 R246 C223 V213 R268 V208 R269 V202 N207
RP402 G02 C409 R207 C202 R208 K302-1 R206 C201 K302-2 R205
R374 R375 R373
参
V205 C210 V204 R223 R224 R225 V203 C200
N203-2 C209 C230 K201-1 R300 K201-2
N204 3 2 R212 C207 R213 V201
1 3
K701
V313 M1 DT P1 P2 M2
+12 U2
K501 V318
7
1
3
1
3
R503
V312
V502 HZ6B-3
R217
C208 V203 R213 R212
5 4
R214 C209
1 2 3
2
R218
V214
C211
8
K101-2
SGND 5
+24 5
+24 5
d2 N403 R706
16 F3 CD 15 A/B G CK SS PG 20 17 6 12 R242 R240 C217
+ 4 CS 5 7
R233
R231
8 R222 R221 1 4 -15
4 3 2 C206 R216 I R247 7 6 R215 C208
-15
输出电流
阴
C224
-15
R211
+15 3 I
+24
d1
C210
S02 K401 C101 V101 T02 K402-1 K402-2 K701 K303 N
阳极 阴极 参 零
T1 S1 ~220V K1 R1 T2 V2 N C2 V105 C112
开机信号 关机信号 给定信号
V1
C1
电位信号
电流信号
电压信号
远控给定
远控通断
出 入 切换信号
12 13 8 9 10
R237 HL03 R238
工作指示
R217 R218
RP01
R412
R226 RP02 R227 C232 2 3 4 C213 7 V206 N203-1 5 6
R219
FM301 V348 R362 3 D303-1
C221
R239 14 13 8 9 A B D C VR 1 10 VC 11 VIN 19 RA 2 E/A 3 N201 SL 18
参比
V216 R221
5 4
C319 V321
远近关机
V322
C205
R333 R334
零位
R338
C E
A K
1 2
C212
V212
R211
V213
R332
V226
K301-2 K301-1 DC L
R403 R220 V707 RP402 RP401
运行信号
6 0 ～3V 4 ～20 mA
C403
关
R324 R325
C214 R229 C211 C212 R228 7 R232 6 N202 R230
-15
恒流调节
恒位调节
V315 R358 16 2 9 Q2 VDD Q1 R363 R1 S2 Vss S3 D301 R2 S1 E S4 7 4 5 14 V340 R355 V341 V343 C328 R356 V342 V357 R349 C330 R347 R346 V322 V333 9 Q2 3 R1 6 S2 8 Vss 12 S3 V334 V331 R345 R348 C331 R344 V330 15 R4 D302 5 E 2 Q1 R2 S1 VDD 7 4 16 V327 C320 R341 V325 V328 R342 C322 V345 C318 V323 C329 R339 R340 R338 R334 V319 R333 V326 V318 R332 V317 R331 V316 K301 R330 R329 C315 C316
接恒电位仪单元
V204 K201 V219 V205 R202 V206 V202 C204 V201 C214 V220 N203 C216 C215 C203 V221
单片机电源U1 V218
故障信号 自检信号
R200
+24
C201
N202 C202
T01 V200
给定信号
R203
V207 V208
R210 C205
V337
Q3 10
C216
R241 C215
V207 R251
4
R209
C203
C204
给定
零
KN00
自检
C219 V314 D303-2
7
C218 R322
V356
KN01 R357
工作
C317
C231 V355 V315 V309 V307 C325 R327 V305 V306 R318 V212 V310 R324 V308 N301-1 1 R320
6
1
C200
C401
GND
C402
N702
+12 -12
K303
R117 a2
C502 RS500
GND
N
R216 R215
V224
C E A K
7
+
6 5
V215 c
N401
8 6
N402
8 6
I e
1 2
N201A
4
8
a
b
远控 内控 断电测试
a1 R118
抗干扰网络
N201-2 R219 U2+24 V101 R406 N101 C103 U3
R214 R220
+15
RP200 R245 7 N205 2 6 3
6 5
2 3 4
R244
C07 RS01
V C408
C222 C220
RP401
K301
1
R360 R354 V347 2 1
12
15 R4 V336
故 障 信 号
R3 11 Nc 13 Q4 1
R361 R359
C324 V344 R243
+5 1 +5V GND Vin 3
2
N603
C03 V04 V02 FU02 L01 C05 DC
阳
C707-709
2
1
+15
V704-706 C704-706
C701-703 d4 d2 d3 d1
R236 R365 V350 C322 R350 V346 3 6 8 R352 R353 V339 V338