如何解决RS-485自动收发电路应用异常？

　　3、外围电路结电容影响收发器通讯稳定性

　　在高静电或浪涌环境下，需要增加外围保护电路来保护RS-485收发器，若RS-485总线上所加保护电路的结电容较大，则会影响通信波形的质量甚至导致通信异常，使用高结电容保护电路的通信波形如图9所示，通信波形畸变严重，影响了通信质量。

图9 受高结电容影响的波形

　　针对此类问题，可选用致远电子SC4450S，根据数据手册中提供的如所示的保护电路图10，可全面提升RS-485总线的防护能力，EMC防护能力上可以达到静电接触±8kV，浪涌共模±4kV，差模±2kV，符合绝大多数工业现场应用需求。

图10 低结电容保护电路

图11 增加保护电路后通信波形

　　4、驱动能力较弱远距离通讯存在风险

　　自动收发电路发送高电平时总会有一段时间或全部时间是由上下拉电阻进行驱动的，若要提高发送高电平信号的驱动能力，需要使用较小阻值的上下拉电阻，由于RS-485收发器本身驱动能力的限制，上下拉电阻也不能选择太小，一般总线上所有节点的上下拉电阻并联值不能小于375欧，因此自动收发电路发送高电平信号的驱动能力非常有限。RS-485总线增加终端电阻后，发送高电平的AB差分电压是由终端电阻与上下拉电阻分压所得，所以此时发送的高电平信号幅值很低，因此使用自动收发RS-485收发器时，尽量不要使用终端电阻。

　　由于自动收发电路驱动能力有限，其应用的通信距离也受到了限制。使用长度为8m和200m的双绞线的通信波形如图12和图13所示，通信距离8m时，通信波形良好且通信正常，通信距离为200m时已经不能正常通信。因此在通信距离较长时，可在自动收发RS-485收发器外部加上下拉电阻和终端电阻来改善通信波形，增加后的通信波形如图14所示，波形得到很大的改善，可以正常通信，但发送高电平的信号幅值仍旧较低。

图12 通过8m双绞线通信波形

图13 通过200m双绞线通信波形

图14 外部加1k上下拉电阻且RS-485总线首尾加终端电阻

　　若对通信距离有较高要求，不推荐使用自动收发模块，可选用致远电子具有收发控制功能的隔离RS-485收发器RSM485ECHT或RSM3485ECHT，通信距离可达1200m。通信速度500kbp，通信距离1200m，总线首尾各加120欧终端电阻的通信波形如图15所示，此时RSM485ECHT发送信号的幅值可达2.6V，极大地提高了通信的可靠性。

图15 通信距离1200m，总线首尾加终端电阻，RSM485ECHT发送波形

　　三、总结

　　自动收发RS-485收发器可以节省MCU的 IO口，降低编写程序的工作量，但常规的自动收发电路具有通信速度慢，发送高电平信号时RXD会接收到一段低电平信号等问题，因此若需使用自动收发，推荐使用自动收发隔离RS-485收发器SC4450S，通信的可靠性大大提高，配合SC4450S推荐的低结电容保护电路，可以承受更高的静电和浪涌等级，提高产品的可靠性。在通信距离较长时，推荐使用增强型隔离RS-485收发器RSM485ECHT/RSM3485ECHT，通信距离可达1200m。

表2 产品推荐应用情况说明