1条485电路EMC设计的求助

事情是这样，闲暇逛论坛看到一个求助帖。大概意思是485收发电路上面的TVS都是接到“大地”上，但是家用电器，小编理解应该是那种塑料壳的小功率的电器类似于血压计，风扇那种，没有电源“大地”，这里小编的理解就是PE线。也就是楼主的应用应该是那种电源两插的那种，没有PE线，那么TVS怎么把ESD相关的瞬时高压回路引到一个“大地”或者说是“接壳地”又或者说是“保护地”上面。

01热心网友的帮助

帖子不长，一共3楼，因为在3楼，楼主看了热心网友发的一张图，然后说了声谢谢，让我们吃瓜群众乍一看是不是问题得以解决，又或者是楼主看了2楼热心网友的回帖顿悟了什么。到这里一切看似正常，我也以为楼主已经明白了该怎么处理单相电器没有”大地“，怎么把ESD高电压引到”大地“这个问。但是下班路上想来想去没搞明白怎么回事，2楼这图什么意思，出自哪里，而且2楼的图里面一颗TVS也没有啊，抱着砸锅卖铁，不不不是刨根问底的精神，小编进行了一场无聊的探索，也可以说是自己说服自己的一次尝试。

022楼网友电路的出处

图1 THVD1550DGKR

图2 ISO308x

靠着小编在互联网这么多年白嫖（文献检索）的经验，终于在Ti官网的“High EMC Immunity RS485 Interface Reference Design for Tamagawa Encoders”这边文章中找到了2楼网友给出的电路图，图1。这是篇针对于THVD1550DGKR这颗485驱动芯片做的demo板方案。相较于我们常见的485带隔离的驱动芯片，这个芯片本身没有2个GND也就是说没有隔离，但是它也提供了，±30kV HBM ESD，±18kV IEC 61000-4-2 ESD 接触放电，±25kV IEC 61000-4-2 ESD 空气间隙放电，±4kV IEC 61000-4-4 电气快速瞬变相关的ESD保护性能，也就是说电路前极无需额外再加TVS等ESD保护器件。如果我们使用485带隔离的驱动芯片，如图2，虽然也有类似ESD保护，但是也还是不能解决楼主的问题，因为带隔离的驱动芯片也是分两个GND，其中前极的GND需要接到所谓的“保护地”或者是“大地”上。

那么至此，可以明白了楼主说了谢谢的原因了，他可以用类似THVD1550DGKR这种带ESD保护的但是又不是隔离的485驱动芯片，来解决单相没有“保护地”或者是“大地”系统中485接口ESD保护的问题了。

03更深入的想法

图3 居家配电系统线路图

图4 常见的简单电路220 AC转DC

图5 虚地隔离

至此，照理这条关于485的ESD求助已经解决了，但是因为小编脑壳子的惯性思维，又发散出了一个新的想法，深不深入不得而知啊。就是，比如有的产品死扣BOM成本（这种产品别买！）就是因为成本，不给用ESD保护的芯片，就是要上TVS，那么此时我们在单相的系统中应该如何处理呢。

首先，我们要明白一个事情，就是居家系统配电在入户前PEN是一起的，入户后才分成PE和N，就说到这里，引用大神Patrick Zhang的图3，至于几种配电系统（TN-C接地系统,TN-S接地系统,TN-C-S接地系统），小编就不长篇大论了，也不是小编的专业了。

其次如图4，一般的AC转DC都要经过变压器，整流器，然后DCDC或者LDO直接输出所需要的DC电压。

有了上述几点的认知后，提出我自己的想法，如果真的在BOM成本压力下，无法使用自带ESD保护的芯片，要在前极加TVS并且是在单相的系统中，那么TVS的“大地”接到哪里呢。小编认为可以通过虚地来解决，就是电路板上的GND平面通过一个电阻一个电容隔离开，如图5，然后那个所谓的“接壳地”，接到单相电路的变压回路上，把TVS的“大地”接到或者说ESD泄放回路接到“接壳地”上，最终泄放到正真的PE或者PEN上去。

总结

好了终于把自己一点点不成熟的想法表达了出来，如果聚聚们有更好的办法或者实际工作中遇到过类似的问题，可以后台联系我深入探讨哦！

审核编辑：汤梓红