基于其他答案,我将以此为例。请记住,这个答案遵循古老的格言“有时有点不准确可以节省大量解释”。
假设您有两个电气隔离的 RS485 设备。你像往常一样连接A和B线。然而,由于杂散电容和其他电气工程巫术,其中一个设备的浮动电压比另一个高 3000 伏。
没问题吧?接收器只看到 A 线和 B 线以 3000V 和 3012V 进入,它挑选出符合规格的 12V 差分,然后关闭?
好吧,由于杂散电容,这些设备实际上并不是 100% 隔离的,因此接收设备实际上看到 A 和 B 线上相对于其自身电源的电压为 3000 伏。它使用的 RS485 芯片的额定隔离电压仅为 2500 伏,因此输入电压能够跳过该芯片并烧毁电路的其他部分。该电压下的可用电流很小,因此您甚至看不到火花,但这足以对电路中的其他 IC 造成类似 ESD 的损坏,从而阻止它们正常工作。
通过在两个设备之间连接一根 GND 线,3000 伏的电压差将被相同的微小电流通过 GND 线而不是设备中的其他 IC 消除,A 和 B 信号线上的 3000 伏偏移将消失。
在某些方面,GND 线在这里起到了与下拉电阻类似的作用,确保所有信号线都处于已知电平,而不是随机浮动。
是的,RS485 规范只看 A 和 B 信号线之间的区别,但每个设备在其自己的电源 GND 和信号线之间也有一个最大允许电压。通过确保所有设备的 GND 相同来阻止特定电压超出范围,因此所有 RS485 设备之间的 GND 线就是这样做的。是的,理论上电隔离设备之间不会有很大的电压,实际上,隔离似乎并不总是完美的,所以不要指望它。