[实用新型]改进的RS-485S收发电路

说明书

本实用新型公开了一种改进的RS‑485S收发电路。包括RS‑485收发器，在与发送端连接的光耦与RS‑485收发器中间增设一个改进电路；该改进电路的组成包括一组RC充放电路，RC充放电路的一端接地、另一端连接收发器的收发使能端及三极管V1的发射极，上述光耦的集电极上连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接该光耦的485供电接口，三极管V1的集电极与上述的485供电接口连接，三极管V1的基极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与上述光耦的集电极连接；上述光耦的发射极与RS‑485收发器的发送数据端D连接，在不增加光耦器件的条件下，实现稳定的传输和较强的带负荷能力。RS‑485的发送数据端D不再直接拉低到“地”，而是由I/O口驱动光耦控制。

技术领域

本实用新型涉及电学领域，尤其是一种改进的RS-485S收发电路。

背景技术

随着集中自动抄表技术的普及，越来越多采集终端被用于居民用电信息的采集中。通常情况下，很多用户的智能电表不具备电力载波传输功能，仅具备有RS-485总线传输功能。为了实现用电信息的采集，常用集中器、采集器、智能电表的三级结构。在这种结构中，集中器负责发送采集指令，采集指令通过电力载波通道传送至采集器，采集器收到采集指令后，利用RS-485总线将智能电表中的用电信息采集完成后返回至集中器。

在这种采集方式中，采集器与智能电表之间经常要用RS-485总线进行远距离的数据传输。由于采集设备的工作现场和传输链路所处的电磁环境复杂，在传输数据过程中，不可避免的会受到外界电磁环境的干扰，导致接收信号的错误或损坏接收设备。为了抑制外界干扰，同时防止共模电压过高导致芯片和设备损坏，传统的设计方法是利用RS-485收发器芯片和3个高速光耦组成的“三线制”隔离收发电路。由于高速光耦价格较高，如果批量生产，成本将是一个很大问题。为了节约成本，许多电路通过去掉RS-485收发器芯片数据接收引脚前端的光耦，直接将该端口拉低到地，实现了“两线制”RS-485隔离接收电路。但是在远程抄表时，此电路随着容性负载的增大，出现了驱动负载的能力严重不足现象，导致传输数据的失败。

现有的RS485电路如图2所示。当RS-485收发器处于发送状态时，TXD输出为“低”，D2导通，U1引脚D被拉“低”，V1导通，信号DE/RE变为“高”，此时RS-485收发器发送数字“0”，即A输出“低”，B输出“高”。当TXD由“低”变“高”时，D2不导通，V1截止，因为电容C1的缘故，DE/RE不会瞬间变“低”，在C1两端的电平由“高”变“低”的过程中，U1还是处于发送状态，但是U1引脚D此时为“高”，因此RS-485收发器会“发送”数字“1”，即A输出“高”，B输出“低”。

在图2的电路中，高速光耦选用6N136，该产品是日本东芝公司生产的具有优良特性的光电耦合器件，片内封装了一个高度红外发光管和光敏三极管。具有体积小、寿命长、抗干扰强、隔离电压高，高速，与TTL逻辑电平兼容的优点。485转换电路芯片选用TI公司生产的SN65LBC184芯片。该芯片是满足SN5176行业标准范围内的差分数据线收发器,内置高能量瞬变噪声保护装置.SN65LBC184能承受峰值为400W典型值的过压瞬变,输出端足可以250kbps的速率传送数据。