一種rs485通信電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種RS485通信電路，用以在智能電表中消除共模干擾和電磁輻射，包括RS485接口通信芯片、除共模干擾子電路、驅(qū)動子電路、信息輸入子電路和信息輸出子電路，所述的RS485接口通信芯片為一帶有瞬態(tài)電壓抑制的差分收發(fā)器，所述的除共模干擾子電路、驅(qū)動子電路、信息輸入子電路和信息輸出子電路分別與RS485接口通信芯片連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有防止共模干擾、抑制電磁輻射等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種RS485通信電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及智能電表通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種RS485通信電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 電能表配置的RS-485通信接口采用差動電路原理，擴(kuò)展了驅(qū)動器和接收器共用同 一條線的多點(diǎn)應(yīng)用，在同一條線上允許接入32個驅(qū)動器和32個接收器，共同組成換裝通信 線。通信邏輯為差分信號負(fù)邏輯，+2V~+6V表示"Γ，-6V~-2V表示"0" AS485有兩線制和四 線制兩種接線，四線制是全雙工通信方式，但是較少使用，兩線制是半雙工通信方式。
[0003] 電能表中RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般是兩線制，多采用屏蔽雙絞線傳輸。 這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個結(jié)點(diǎn)。在RS485通信網(wǎng)絡(luò) 中一般采用的是主從通信方式，即一個主機(jī)帶多個從機(jī)。很多情況下，連接RS-485通信鏈路 時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的"A"、"B"端連接起來。
[0004] 上述連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患：
[0005] (1)共模干擾問題:RS_485接口采用差分方式傳輸信號，并不需要相對于某個參照 點(diǎn)來檢測信號，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一 定的共模電壓范圍，RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7~+12V，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡(luò) 才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞 接口。
[0006] (2)電磁兼容性問題:發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒 有一個低阻的返回通道(信號地），信號中的共模部分就會以輻射的形式返回源端，整個總 線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種防止共模干擾、 抑制電磁輻射的RS485通信電路。
[0008] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0009] 一種RS485通信電路，用以在智能電表中消除共模干擾和電磁輻射，包括RS485接 口通信芯片、除共模干擾子電路、驅(qū)動子電路、信息輸入子電路和信息輸出子電路，所述的 RS485接口通信芯片為一帶有瞬態(tài)電壓抑制的差分收發(fā)器，所述的除共模干擾子電路、驅(qū)動 子電路、信息輸入子電路和信息輸出子電路分別與RS48 5接口通信芯片連接。
[0010] 所述的RS485接口通信芯片信號為SN65LBC184D，其第一引腳與信息輸入子電路連 接，第二引腳（M)和第三引腳分別與驅(qū)動子電路連接，第四引腳與信息輸出子電路連接， 第六引腳和第七引腳通過除共模干擾子電路與電連接器連接。
[0011] 所述的信息輸入子電路、信息輸出子電路和驅(qū)動子電路均為一光耦合器電路。
[0012] 所述的除共模干擾子電路包括第一 TVS管和第二TVS管，所述的第一 TVS管陽極與 第二TVS管的陽極共地，所述的第六引腳分別與第一TVS管的陰極、電連接器、5V電源和地連 接，所述的第七引腳分別與第二TVS管的陰極、電連接器、5V電源和地連接，所述的第六引腳 還通過電阻與第七引腳連接。
[0013] 所述的信息輸入子電路和信息輸出子電路中的光耦合器型號為ACPL-W60L，所述 的驅(qū)動子電路中的光耦合器型號為HCPL-817-300E。
[0014] 所述的第一 TVS管和第二TVS管的型號為P4SMA6.8CA。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] -、防止共模干擾:本發(fā)明的除共模干擾子電路能夠有效的保證共模電壓處于-7 ~+12V的范圍內(nèi)，并且通過兩個TVS管防止電流過大造成原件損害。
[0017] 二、抑制電磁輻射：本發(fā)明通過在RS485接口通信芯片共模部分設(shè)置一個返回通 路，即一個低阻的返回通道(信號地），有效的防止了電磁輻射，保證智能電表的運(yùn)行安全。
【附圖說明】
[0018] 圖1為驅(qū)動子電路、信息輸入子電路和信息輸出子電路的電路結(jié)構(gòu)圖，其中，圖 (Ia)為信息輸入子電路的電路結(jié)構(gòu)圖，圖（Ib)為信息輸出子電路的電路結(jié)構(gòu)圖，圖（Ic)為 驅(qū)動子電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0019] 圖2為RS485接口通信芯片和除共模干擾子電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021] 實(shí)施例：
[0022]如圖1 _2所示，圖為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0023]智能電表的RS485通信，支持最高速度19200bps，適當(dāng)提高光耦的驅(qū)動電流以滿足 高速數(shù)據(jù)傳輸，TX/RX由MCU的一個SCI模塊驅(qū)動。
[0024] 常用通信芯片有：MAXIM公司RS485通信芯片的MA485, Agi lent公司紅外芯片 HSDL7001 和HSDL3201 ,Motorola公司的GPRS(general packet radio service)芯片GSM/ GPRS/EDGE，ST公司電力載波芯片PLC modem芯片ST7538系列，東軟載波芯片PLC136III，鼎 信載波芯片TCC081，力波載波芯片LME2210。
[0025] 1?485的特性有：（1)1?-485的電氣特性:邏輯"0"以兩線間的電壓差為+(2-6)￥表 示;邏輯"Γ以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示。接口信號電平比RS-232降低了，就不易損 壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接；（2) RS-485的數(shù)據(jù)最 高傳輸速率為10Mbps; (3)RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾 能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好；（4)RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上 可達(dá)1219米，另外RS-232接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口 在總線上是允許連接多達(dá)128個收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線（一般 叫AB線），所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種RS485通信電路，用W在智能電表中消除共模干擾和電磁福射，其特征在于，包 括RS485接口通信忍片、除共模干擾子電路、驅(qū)動子電路、信息輸入子電路和信息輸出子電 路，所述的RS485接口通信忍片為一帶有瞬態(tài)電壓抑制的差分收發(fā)器，所述的除共模干擾子 電路、驅(qū)動子電路、信息輸入子電路和信息輸出子電路分別與RS485接口通信忍片連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RS485通信電路，其特征在于，所述的RS485接口通信忍片 信號為SN65LBC184D，其第一引腳(R)與信息輸入子電路連接，第二引腳（瓦）和第S引腳 (DE)分別與驅(qū)動子電路連接，第四引腳(D)與信息輸出子電路連接，第六引腳(B)和第屯引 腳(A)通過除共模干擾子電路與電連接器(COM)連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RS485通信電路，其特征在于，所述的信息輸入子電路、信 息輸出子電路和驅(qū)動子電路均為一光禪合器電路。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種RS485通信電路，其特征在于，所述的除共模干擾子電路 包括第一TVS管(ZD1)和第二TVS管(ZD2)，所述的第一TVS管(ZD1)陽極與第二TVS管(ZD2)的 陽極共地，所述的第六引腳(B)分別與第一 TVS管(ZDl)的陰極、電連接器(C0M)、5V電源和地 連接，所述的第屯引腳(A)分別與第二TVS管(ZD2)的陰極、電連接器(COM)、5V電源和地連 接，所述的第六引腳(B)還通過電阻與第屯引腳(A)連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種RS485通信電路，其特征在于，所述的信息輸入子電路和 信息輸出子電路中的光禪合器型號為AC化-W60L，所述的驅(qū)動子電路中的光禪合器型號為 HCPkS 17-300E。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種RS485通信電路，其特征在于，所述的第一 TVS管（ZDl)和 第二 TVS管(ZD2)的型號為P4SMA6.8CA。
【文檔編號】G01R11/02GK105915257SQ201610247476
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】張垠, 江劍峰, 朱彬若, 王新剛, 朱錚, 顧臻, 翁素婷, 陳金濤, 沈?yàn)]
【申請人】國網(wǎng)上海市電力公司, 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司