1.RS485接口6KV防雷電路設計方案概述：

RS485接口主要用于設備與計算機或其他設備之間的通信。在產品實用中，RS485的走線常與電源、功率信號等混合，容易引發(fā)電磁兼容性（EMC）隱患。本方案通過EMC原理，從抗干擾和敏感度抑制的角度進行設計，以解決EMC問題。

2. 電路EMC設計說明

A. 電路濾波設計要點

L1為共模電感，它能夠有效減弱共模干擾，并抑制單板內部及外部的干擾，從而提升產品的抗干擾性能。此外，它還可以降低通過429信號線對外的輻射。共模電感的阻抗選擇范圍為120Ω/100MHz至2200Ω/100MHz，建議典型值為1000Ω/100MHz。

C1和C2是濾波電容器，能夠為干擾提供低阻抗回流路徑，有效減小外部的共模電流，同時實現對外界干擾的濾波。電容的容值選取范圍為22PF至1000pF，建議典型值為100pF。若信號線與金屬外殼之間存在絕緣耐壓要求，則需要考慮差分線對地的兩個濾波電容的耐壓能力。此外，當電路上存在多個節(jié)點時，應考慮降低或去掉濾波電容的值。

C3是接口地與數字地之間的連接電容，典型值為1000pF，可根據測試需求進行調整。

電路的防雷設計要點是，為了滿足IEC61000-4-5或GB17626.5標準的要求，須通過共模6KV和差模2KV的防雷測試。D4采用三端氣體放電管作為第一級保護電路，用以抑制線路上的共模和差模浪涌干擾，以防止干擾通過信號線影響下一級電路。氣體放電管的標稱電壓VBRW需大于13V，峰值電流IPP需大于等于143A，峰值功率WPP需大于等于1859W。PTC1和PTC2是熱敏電阻，構成第二級保護電路，其典型值為10Ω/2W。為了確保氣體放電管能夠有效導通，必須增加此電阻以進行分壓，確保大部分能量通過氣體放電管釋放。D1至D3是TSS管（半導體放電管），構成第三級保護電路，TSS管的標稱電壓VBRW需大于8V，峰值電流IPP需大于等于143A，峰值功率WPP需大于等于1144W。

接口電路設計的備注是，如果設備外殼為金屬，并且單板可以獨立劃分出接口地，則金屬外殼與接口地應直接電氣連接，且單板地與接口地通過1000pF電容相連。如果設備外殼為非金屬，則接口地PGND與單板數字地GND直接電氣連接。PCB設計

1.RS485接口電路布局方案特點包括：(1) 防護組件和濾波組件應盡量靠近接口位置并要求緊湊整齊，布線時應遵循先防護后濾波的原則，盡量避免走線曲折；(2) 共模電感與跨接電容應設置在隔離帶內。方案分析如下：(1) 接口及其周邊的濾波和防護電路不應布線，也不得放置高速或敏感器件；(2) 隔離帶下的投影層需進行掏空處理，禁止布線。

2.RS485接口電路的接地設計

方案特點：(1) 為了抑制內部單板噪聲通過RS485接口向外輻射，并增強單板對外部干擾的抵抗能力，在RS485接口處增加濾波器件，以濾波器件的位置和大小為界限，劃分出接口地；(2) 在隔離帶內可選擇性增加電容，以連接兩者的地，并建議電容C4、C5的取值為1000pF。信號線上串聯共模電感CM和電容進行濾波，同時與接口地并聯GDT和TVS管進行保護；所有防護器件應放置于接口附近，共模電感CM置于隔離帶內，具體布局見圖示。

方案分析：(1) 當接口與單板之間存在相容性差或不相容的電路時，需要對接口與單板進行“分地”處理，即根據不同的端口電壓、電平信號和傳輸速率設置不同的接地線?！胺值亍笨梢员苊獠幌嗳蓦娐返幕亓餍盘柉B加，從而防止公共地線的阻抗耦合；(2) “分地”現象可能導致回流信號在跨越隔離帶時阻抗增大，進而引發(fā)嚴重的EMC風險，因此在隔離帶之間通過電容為信號提供回流路徑。