新能源领域中的RS-485总线该如何保护呢？
“碳中和”是今年饱受热议的话题，而实现“碳中和”的关键元素之一就是大力发展新能源。在未来我国生态文明建设中，新能源中许多细分行业都会对“碳中和”做出卓越贡献。比如，光伏发电、风力发电、逆变储能等一系列产业将迎来蓬勃发展。 伴随着国家相关政策的出台，新能源产业链会更加健全，体系更加完善，为相关企业带来越来越多的便利之处。对此，太阳集团见好就收9728针对新能源中的RS-485总线推出了相应的产品以及相关解决方案。 本文将重点介绍RS-485相关的总线保护电路方案。
1、常用RS-485保护电路
如图 1所示的保护电路，气体放电管将接口处的大部分浪涌电流泄放，共模电感滤除共模信号的干扰，TVS进一步降低气体放电管后的残压，从而保护后级电路。RSM485ECHT模块应用图 1所示保护电路可以达到接触静电±8kV，共模浪涌±4kV，差模浪涌±2kV，满足大部分工业现场对RS-485节点静电和浪涌等级的要求。
图 1所示保护电路虽然保护能力较强，但其结电容较大， A-RGND或B-RGND结电容为2.5nF左右，当总线上有较多节点均使用图 1保护电路进行组网时，总线的电容量较大，信号反射以及信号边沿趋于平缓使信号质量变差，甚至会导致通信异常。
2、总线电容导致的信号反射问题
当信号在通信线上传输，到达RS-485节点上的保护电路时，保护电路的结电容使信号受到的瞬时阻抗发生变化，一部分信号将被反射，另一部分发生失真并继续传播下去。
图 2所示为RSM485ECHT单节点发送波形，图 3为RS-485总线接6个保护电路的示意图，每个节点之间的距离在30cm左右，使用双绞线手拉手连接，图 4和图 5分别为在总线上接6个图 1所示电路的波形测试点1和波形测试点6（图 3中标注的位置）的波形，波形的上升/下降时间变长，并且波形测试点1波形变成了台阶形状。
RSM485ECHT的RS-485接口驱动能力较强，如下为使用相同测试条件测试市场上常用的RS-485收发器芯片测试波形，可以看出其波形已被严重干扰，且反射波形已到达RS-485芯片门限电平附近，有可能引起通信异常。因此在实际应用中应选择驱动能力较强的收发器。
当通信节点数较多，可以使用如图 8所示保护电路，其A-RGND或B-RGND的结电容仅为20pF，虽然TVS结电容较大，但普通二极管结电容非常小，TVS与普通二极管的结电容为串联关系，因此可以减小保护电路的结电容。使用图 8进行图 3所示的组网，测试点1的波形如图 9所示，测试点6波形如图 10所示，波形基本未发生变化。
总线上挂载的保护电路会使信号受到的瞬时阻抗发生变化，导致信号反射，当总线上的节点数较多，总线的电容量较大，会对总线波形造成干扰，影响通信信号质量，因此为减小保护电路对总线通信的影响，在实际应用可以选择驱动能力较强的收发器，并且保护电路若使用图 1所示保护电路，应选择低结电容TVS，也可选择使用如图 8所示的低结电容保护电路。
太阳集团见好就收9728作为国内总线隔离领导品牌，经过二十年的技术积累，面向新能源以及工业领域的RSM系列隔离收发器。RSM系列产品能有效解决总线干扰、通信异常等问题。与传统的设计相比， RSM系列产品内置完整的隔离DC-DC电路、信号隔离电路、RS-485总线收发电路以及总线防护电路，具备高集成度与可靠性，能够有效帮助用户提升总线通信防护等级。
- 波特率支持：500Kbps，115.2Kbps，9.6Kbps等
- 节点数量：256个、128个、32个等
- 通道数量：单路、双路、四路等
- 工作温度：-40~85℃或-40~105℃
- 隔离电压：2500VDC或3500VDC
- Mini小体积或标准模块化封装
- 外壳及灌封材料符合UL94 V-0标准
- 具有低电磁辐射和高抗电磁干扰性
