Rs485电路的限流电阻为什么都用ptc

在探讨为什么RS485电路的限流电阻常用PTC（Positive Temperature Coefficient，正温度系数）材料时，我们需要从多个角度进行深入分析。

一、引言

RS485作为一种广泛应用的串行差分通讯方式，具有通讯距离长、传输速率高、信噪比高等优点。然而，在实际应用中，RS485电路可能会遇到雷电、静电等过电压冲击，以及长时间工作下的电流过载问题。这些问题对电路的稳定性和可靠性构成了威胁。因此，在RS485电路中采用适当的限流电阻显得尤为重要。而PTC材料因其独特的性能特点，在限流电阻的应用中占据了重要地位。

二、PTC材料的特性

1. 正温度系数特性

PTC材料最显著的特点是电阻值随温度的升高而增加。这种特性使得PTC电阻在电流过大或温度异常升高时能够自动限制电流，从而保护电路不受损坏。

2. 自恢复性

部分PTC材料（如高分子材料的PPTC，俗称自恢复保险丝）在过载电流通过后，当电流消失且温度降至一定水平时，其电阻值能够自动恢复到初始状态，无需人工更换，提高了电路的维护性和可靠性。

3. 耐压能力强

PTC材料通常具有较高的耐压能力，能够在一定程度上抵御雷电、静电等过电压冲击，保护电路中的其他元件不受损害。

三、RS485电路中限流电阻的作用

1. 限制电流

在RS485电路中，限流电阻的主要作用是限制通过电路的电流，防止因电流过大而导致的元件损坏或电路故障。

2. 保护电路

在雷电、静电等过电压冲击下，限流电阻能够吸收部分能量，降低过电压对电路的影响，保护电路中的其他元件不受损害。

3. 提高稳定性

通过限制电流和保护电路，限流电阻能够提高RS485电路的稳定性和可靠性，确保通信质量不受影响。

RS485为半双工接线，两线制，同一总线上最多可以挂接32个节点；常用的RS485电路如下图所示：

如图所示，RS485芯片SN65HVD72中的RE使能低电平有效，DE的作用为定义芯片的收与发模式。其中，使能信号RE和DE可采用一个GPIO控制，节省资源，因为加了一个三极管BSN20，所以在GPIO25输出高电平时，RE=DE=0V，进入接收模式；GPIO25输出低电平时，RE=DE=3.3V，进入发送模式。

在A上加上拉，B上加下拉电阻，主要原因是：RS-485总线在空闲（idle）状态时，电平是不固定的，即电平在-200mV~+200mV之间，收发器可能输出高也可能输出低，UART在空闲时需要保持高电平的，如果此时收发器输出一个低电平，对UART来说是一个start bit，会导致通信异常。（所以RX需要加上上拉）其中：

① A上加上拉，B上加下拉，接反数据通信也可能出错。

② 某些收发器内部集成上下拉电阻，则外部不需要再添加。

四、为什么RS485电路的限流电阻常用PTC材料

1. 自动限流保护

PTC材料的正温度系数特性使得其在电流过大时能够自动增加电阻值，从而限制电流，防止电路损坏。这种自动限流保护功能对于RS485电路来说尤为重要，因为RS485电路通常用于长距离通信，容易受到外界干扰和过电压冲击。

2. 自恢复性提高维护性

部分PTC材料（如PPTC）具有自恢复性，能够在过载电流消失后自动恢复到初始状态。这种特性降低了电路的维护成本和时间，提高了电路的可靠性和可用性。

3. 耐压能力强

PTC材料通常具有较高的耐压能力，能够在一定程度上抵御雷电、静电等过电压冲击。这对于保护RS485电路中的其他元件免受损害具有重要意义。

4. 适应性广

PTC材料可以根据不同的应用需求进行定制设计，以满足不同的电流限制和温度保护要求。这使得PTC材料在RS485电路中的应用更加灵活和广泛。

五、结论

综上所述，RS485电路的限流电阻常用PTC材料主要是因为PTC材料具有正温度系数特性、自恢复性、耐压能力强以及适应性广等优点。这些优点使得PTC材料在限制电流、保护电路、提高稳定性和可靠性方面表现出色，非常适合用于RS485电路等需要高可靠性和稳定性的通信场合。