RS485接口电路抗雷击电路的设计是确保通信线路在雷电环境下稳定运行的关键。以下是从多个方面进行的详细设计说明：

一、设计原则与目标

• 设计原则：以EMC（电磁兼容性）原理为基础，进行抑制干扰和抗敏感度的设计，从设计层次解决EMC问题。

• 设计目标：达到IEC61000-4-5或GB17626.5等标准，确保电路能够承受共模6KV、差模2KV的防雷测试要求。

二、电路滤波设计

• 共模电感：

• 作用：衰减共模干扰，对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，提高产品的抗干扰能力，减小通过信号线对外的辐射。

• 阻抗选择：范围为120Ω/100MHz~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz。

• 滤波电容：

• 作用：给干扰提供低阻抗的回流路径，有效减小对外的共模电流，同时对外界干扰进行滤波。

• 电容容值：选取范围为22PF~1000pF，典型值选取100pF。若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压。当电路上有多个节点时，要考虑降低或去掉滤波电容的值。

三、电路防雷设计

• 第一级防护电路：

• 器件：三端气体放电管（GDT）。

• 作用：抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路。

• 参数：标称电压VBRW要求大于13V，峰值电流IPP要求大于等于143A，峰值功率WPP要求大于等于1859W。

• 第二级防护电路：

• 器件：热敏电阻（PTC）。

• 作用：与气体放电管配合，进行分压，确保大部分能量通过气体放电管泄放。

• 参数：典型取值为10Ω/2W。

• 第三级防护电路：

• 器件：半导体放电管（TSS管）。

• 作用：进一步抑制浪涌电流，保护电路。

• 参数：标称电压VBRW要求大于8V，峰值电流IPP要求大于等于143A，峰值功率WPP要求大于等于1144W。

四、其他设计要点

• 跨接电容：

• 作用：连接接口地和数字地，提高电路的抗干扰能力。

• 典型取值：1000pF，可根据测试情况进行调整。

• 分地处理：

• 当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。这可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合。

• PCB设计：

• 防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放，且要求摆放紧凑整齐。

• 按照先防护后滤波的规则进行布局，走线时要尽量避免走线曲折的情况。

• 接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件。

五、接地保护

• 确保RS485通信设备的接地良好，可以减少雷击对设备的冲击。通过合理布局接地体系结构，将RS485通信设备与大地形成低阻抗路径，使雷击电流能够快速排泄到大地上，减少对设备的影响。

六、避雷器与浪涌保护器

• 在RS485通信线路进入建筑物的外壳处或通信线路的输入和输出端安装避雷器或浪涌保护器，以进一步降低雷击和浪涌电流对通信线路的冲击。

综上所述，RS485接口电路抗雷击电路的设计需要从多个方面进行综合考虑，包括电路滤波设计、电路防雷设计、跨接电容的选择、分地处理、PCB设计以及接地保护等。通过合理的设计和布局，可以确保RS485通信线路在雷电环境下稳定运行。