485接口EMC电路设计方案分析：

一.原理图

\1. RS485接口6KV防雷电路设计方案

图 1中展示了RS485接口的防雷电路设计。

在接口电路设计概述中，提到RS485是用于设备与计算机或其他设备之间通信的接口，但在实际产品应用中，其走线通常与电源、功率信号等混合在一起，可能存在电磁兼容性（EMC）隐患。

为了解决这一问题，本方案从EMC原理出发，设计了抑制干扰和提高抗干扰能力的电路方案，从设计层面解决了EMC问题。

在电路的EMC设计说明中，首先介绍了电路滤波设计的要点：

• L1为共模电感，用于衰减共模干扰，提高抗干扰能力；
• C1和C2为滤波电容，提供低阻抗的回流路径，减小共模电流，对外界干扰进行滤波；
• 考虑信号线对金属外壳的绝缘耐压要求时，需要注意滤波电容的耐压；
• 当电路有多个节点时，需要考虑降低或去掉滤波电容的值；
• C3为接口地和数字地之间的跨接电容，可根据测试情况进行调整。

其次，电路防雷设计也是关键所在：

• 为满足防雷测试要求，使用D4作为第一级防护电路，防止干扰通过信号线传播；
• PTC1和PTC2作为第二级防护电路，用于增加保护效果；
• D1至D3为TSS管组成第三级防护电路，起到保护作用。

最后，在接口电路设计备注中提到，对于金属外壳的设备，建议进行适当的电气连接；对于非金属外壳的设备，则需注意接口地和数字地的连接方式。

二. PCB设计

\1. RS485接口电路布局

图 2 RS485接口滤波及防护电路布局

方案特点：

（1）防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，按照先防护后滤波的规则，走线时要尽量避免走线曲折的情况；

（2） 共模电感与跨接电容要置于隔离带中。

方案分析：

（1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件；

（2） 隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。

\2. RS485接口电路分地设计

方案特点：

（1）为了抑制内部单板噪声通过RS485接口向外传导辐射，也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力，在RS485接口处增加滤波器件进行抑制，以滤波器件位置大小为界，划分出接口地；

（2）隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接，电容C4、C5取值建议为1000pF，信号线上串联共模电感CM与电容滤波，并与接口地并联GDT和TVS管进行防护；且所有防护器件都靠近接口放置，共模电感CM置于隔离带内，具体布局如图示。

方案分析：

（1）当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。“分地”，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合；

（2）“分地”现象会导致回流信号跨越隔离带时阻抗变大，从而引起极大的EMC风险，因此在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径。

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