CN109194322B - Rs485高速通讯电容式隔离电路及其性能测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种RS485高速通讯电容式隔离电路及其性能测试方法，包括485通讯隔离电路、485接口保护电路和485发送状态维持电路；所述485发送状态维持电路包括RS485通讯接口芯片Ur2、三极管偏置电路和充放电电路；485发送状态维持电路分别与485通讯隔离电路和485接口保护电路电连接，RS485通讯接口芯片Ur2分别与485通讯隔离电路、三极管偏置电路和充放电电路电连接，三极管偏置电路分别与485通讯隔离电路和充放电电路电连接本发明具有如下有益效果：本发明采用电容式隔离芯片，提高了通讯速率，缩小了布局空间，从而降低了成本；同时，本发明的电路能够满足带载能力。

Description

RS485高速通讯电容式隔离电路及其性能测试方法

技术领域

本发明涉及电力通讯技术领域，尤其是涉及一种成本低，布局空间小，能够满足高通讯速率要求和带载能力要求的RS485高速通讯电容式隔离电路及其性能测试方法。

背景技术

电子式电能表中，RS485通讯功能是表计所需的基本功能，由于近年来智能电能表技术的高速发展，要求智能电表满足越来越多的功能。比如远程程序升级，需要在短时间内传输大量数据；那势必需要大幅度提高通讯速率。而目前大部分电能表RS485电路中由于生产成本及通讯速率没有太高需求故普遍采用普通光耦的隔离技术，一般采用三光耦通讯方案，两光耦通讯方案，普通光耦+三极管的控制方案和高速光耦通讯方案这四种方案。

三光耦通讯方案为经典应用，在各种产品上广泛使用，但由于普通光耦的传输延时在20-40微秒，所以电路最高只能满足9600bps；两光耦通讯方案是在三光耦的基础上修改的，相比三光耦电路，485CTRL接收/发送使能脚不用光耦控制，采用TXD的光耦进行三极管的电平转换实现；普通光耦+三极管方案，采用三极管分别对单片机及485芯片的接收波形进行整形，在此电路中，光耦工作在线性状态，接收信号的延时取决于三极管的延时，因此，此电路的通讯速率可以提高至57600bps；高速光耦方案,TXD、RXD采用高速光耦，485CTRL控制脚采用普通光耦，通讯速率可做到115200bps或者更高。

对上述四种方案的缺陷进行分析，从以下4个方面：

1、通讯速率

三光耦通讯方案和两光耦通讯方案，最高速率只能做到9600bps,普通光耦+三极管方案可以做到57600bps,高速光耦方案可以做到115200bps；对于速率来说只有高速光耦方案可以满足115200bps高速通讯；

2、带载能力

电能表的通讯协议DLT645-2007中，对带载能力进行了规范，要求485AB总线带54欧姆重载时，能正常通讯；一般RS485电路采用三光耦通讯电路，可以保证485发送数据时都能处于强驱动能力，即485CTRL发送使能脚置高，发送器打开，内部上下拉电阻为50欧姆，对于外部AB总线来说，具有很强的驱动能力，满足AB总线带重负载的要求，总线至少可带64个节点以上，发送器打开时，内部上下拉电阻打开，阻值为50欧姆左右，若此时就算AB总线带54欧姆重负载，AB电平为上下拉电阻、重负载电阻进行分压，电平为1.5V左右，远大于终端485的接收阀值200mV,能够进行通讯；发送器关闭时，内部上下拉电阻关闭，此时若往外发送数据1，则只能通过外部上下拉电阻保持1电平，若再带重负载54欧姆，则AB电平被分压至约为13mV,小于终端485最小接收阀值200mV，通讯不可能成功；因此，两光耦通讯方案不能满足带载能力的要求，其他三种方案满足带载能力要求；

3、布局空间

为了控制成本，要求PCB上布局尽可能小，因此，只有两光耦通讯方案能满足小空间的布局；高速光耦方案所需布局空间最大，因为高速光耦封装比较大；

4、BOM成本

按照普通光耦2.5毛钱，三极管1毛钱，高速光耦6毛钱进行计算，价格可能有浮动，不考虑电阻；

三光耦通讯方案:3个普通光耦＝0.75元；

两光耦通讯方案:2个普通光耦+个三极管＝0.6元；

普通光耦+三极管的控制方案:3个普通光耦+2个三极管＝0.95元；

高速光耦通讯方案:2个高速光耦+1个普通光耦＝1.45元。

对于以上4个方面的分析，成本低的通讯速率满足不了，通讯速率可以满足的又太贵，且PCB空间布局占用大，因此，这4种方案不能满足新型电表485通讯功能要求。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的电路成本高，布局空间大，通讯速率和带载能力不符合要求的不足，提供了一种成本低，布局空间小，能够满足高通讯速率要求和带载能力要求的RS485高速通讯电容式隔离电路及其性能测试方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种RS485高速通讯电容式隔离电路，包括485通讯隔离电路、485接口保护电路和485发送状态维持电路；所述485发送状态维持电路包括RS485通讯接口芯片Ur2、三极管偏置电路和充放电电路；485发送状态维持电路分别与485通讯隔离电路和485接口保护电路电连接，RS485通讯接口芯片Ur2分别与485通讯隔离电路、三极管偏置电路和充放电电路电连接，三极管偏置电路分别与485通讯隔离电路和充放电电路电连接。

本发明通过485通讯隔离电路、485接口保护电路和485发送状态维持电路保证了RS485通讯接口芯片Ur2的TXD485脚不管是在低电平或是高电平的时候，RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的信号都处于高电平状态，使RS485通讯接口芯片Ur2在发送数据时发送器一直处于打开状态，保证了RS485通讯接口芯片Ur2的带重载驱动能力的要求。

作为优选，所述485通讯隔离电路包括电容式隔离芯片Ur4、电阻Rr13、电阻Rr15、电容Cr8和电容Cr7；电容式隔离芯片Ur4分别与电阻Rr13、电阻Rr15、电容Cr8和电容Cr7电连接，电容Cr8和电容式隔离芯片Ur4均接地。

作为优选，所述485接口保护电路包括双向稳压器Zr2、热敏电阻PTCr2、电阻Rr14、电阻Rr18和电容Cr1；双向稳压器Zr2、热敏电阻PTCr2、电阻Rr14、电阻Rr18和电容Cr1均与RS485通讯接口芯片Ur2电连接，双向稳压器Zr2分别与热敏电阻PTCr2、电阻Rr14和电阻Rr18电连接，电阻Rr14与电容Cr1电连接，热敏电阻PTCr2与电阻Rr18电连接。

作为优选，三极管偏置电路包括三极管Dr2、电阻Rr26、电阻Rr27和电阻Rr28；三极管Dr2的集电极分别与RS485通讯接口芯片Ur2和充放电电路电连接，三极管Dr2的基极与电阻Rr26电连接，电阻Rr26分别与电阻Rr28、电容式隔离芯片Ur4和RS485通讯接口芯片Ur2电连接，电阻Rr27分别与电容式隔离芯片Ur4和RS485通讯接口芯片Ur2电连接。

作为优选，充放电电路包括电阻Rr17、电阻Rr25和电容Cr9；电容Cr9分别与电阻Rr17和电阻Rr25电连接，电阻Rr17和电阻Rr25均分别与RS485通讯接口芯片Ur2和三极管Dr2的集电极电连接。

作为优选，电容式隔离芯片Ur4的型号为三通道隔离芯片和两通道隔离芯片。

一种RS485高速通讯电容式隔离电路的性能测试方法，还包括示波器和带载电阻，示波器与RS485通讯接口芯片Ur2电连接；其特征在于，包括如下步骤：

(7-1)设置RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U，接入电阻RF后的A、B两端的最低电平U_F，RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态的最短时间t_TMIN；

(7-2)计算最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁，计算最高通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₂，所述最低通信速率下充放电电路的充电时间等于最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁，最高通信速率下充放电电路的充电时间等于最高通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₂；

(7-3)通过电容式隔离芯片Ur4发送字节数据；

(7-4)通过示波器获得各个性能参数，将获得的各个性能参数与各个设置值和计算值进行比较，判断RS485高速通讯电容式隔离电路是否满足性能需求；

(7-5)将带载电阻与RS485通讯接口芯片Ur2电连接，通过示波器获得A、B两端的电压差值U_AB，如果U_AB≥U_F，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足带载能力要求。

作为优选，计算最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁的公式为：

t₁＝n×Δt×(1+β)

其中：n为发送的字节的个数，Δt为发送一个字节需要的时间，β为允许误差值。

作为优选，步骤(7-4)的具体步骤如下：

通过示波器获得最高通信速率下的充电电路的充电时间t_C，如果t_C≥t₂，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充电电路的充电时间满足性能需求；

通过示波器获得最低通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMIN，如果U_VMIN≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；

通过示波器获得最高通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMAX，如果U_VMAX≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；

通过示波器获得最低通信速率下的充放电电路需要维持的放电时间t_F，如果t_F≥t₁，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充放电电路需要维持的放电时间满足性能需求；

通过示波器获得RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态时间t_T，如果t_T≥t_TMIN，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足性能需求。

因此，本发明具有如下有益效果：本发明采用电容式隔离芯片，提高了通讯速率，缩小了布局空间，从而降低了成本；同时，本发明的电路能够满足带载能力。

附图说明

图1是本发明的一种电路图；

图2是本发明的一种流程图；

图3是本发明的充电时间的一种示意图；

图4是本发明的最低通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平的一种示意图；

图5是本发明的最高通讯速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平的一种示意图；

图6是本发明的需要维持的放电时间的一种示意图；

图7是本发明的退回接收状态时间的一种示意图；

图8是本发明的A、B两端的电压差值U_AB的一种示意图。

图中：485通讯隔离电路1、485接口保护电路2、485发送状态维持电路3、三极管偏置电路31、充放电电路32。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述：

如图1所示的实施例是一种RS485高速通讯电容式隔离电路，包括485通讯隔离电路1、485接口保护电路2和485发送状态维持电路3；所述485发送状态维持电路包括RS485通讯接口芯片Ur2、三极管偏置电路31和充放电电路32；485发送状态维持电路分别与485通讯隔离电路和485接口保护电路电连接，RS485通讯接口芯片Ur2分别与485通讯隔离电路、三极管偏置电路和充放电电路电连接，三极管偏置电路分别与485通讯隔离电路和充放电电路电连接；电容式隔离芯片Ur4的型号为两通道隔离芯片。

其中，485通讯隔离电路包括电容式隔离芯片Ur4、电阻Rr13、电阻Rr15、电容Cr8和电容Cr7；电容式隔离芯片Ur4分别与电阻Rr13、电阻Rr15、电容Cr8和电容Cr7电连接，电容Cr8和电容式隔离芯片Ur4均接地；485接口保护电路包括双向稳压器Zr2、热敏电阻PTCr2、电阻Rr14、电阻Rr18和电容Cr1；双向稳压器Zr2、热敏电阻PTCr2、电阻Rr14、电阻Rr18和电容Cr1均与RS485通讯接口芯片Ur2电连接，双向稳压器Zr2分别与热敏电阻PTCr2、电阻Rr14和电阻Rr18电连接，电阻Rr14与电容Cr1电连接，热敏电阻PTCr2与电阻Rr18电连接；三极管偏置电路包括三极管Dr2、电阻Rr26、电阻Rr27和电阻Rr28；三极管Dr2的集电极分别与RS485通讯接口芯片Ur2和充放电电路电连接，三极管Dr2的基极与电阻Rr26电连接，电阻Rr26分别与电阻Rr28、电容式隔离芯片Ur4和RS485通讯接口芯片Ur2电连接，电阻Rr27分别与电容式隔离芯片Ur4和RS485通讯接口芯片Ur2电连接；充放电电路包括电阻Rr17、电阻Rr25和电容Cr9；电容Cr9分别与电阻Rr17和电阻Rr25电连接，电阻Rr17和电阻Rr25均分别与RS485通讯接口芯片Ur2和三极管Dr2的集电极电连接。

三极管Dr2、充电电阻Rr25、放电电阻Rr17、电容Cr9、三极管偏置电阻Rr28和Rr26组成一个电路，保证了TXD485不管是在低电平或是高电平的时候，CTRL485信号都处于高电平状态，使RS485通讯接口芯片Ur2在发送数据时发送器处于打开状态，保证了RS485通讯接口芯片Ur2的带重载驱动能力的要求；当电容式隔离芯片Ur4的前端信号TXD为低电平时，TXD485也为低电平，RS485通讯接口芯片Ur2向外发送数据0；三极管Dr2导通，由于电容Cr9近似于短路，三极管通过充电电阻Rr25对电容Cr9进行充电，同时把CTRL485电平迅速提升至高电平，发送器打开；当电容式隔离芯片Ur4的前端信号TXD为高电平时，TXD485也为高电平，RS485通讯接口芯片Ur2向外发送数据1；三极管Dr2截止，电容Cr9、电阻Rr25和电阻Rr17组成放电回路，由于放电电阻Rr17阻值很大，电容Cr9上的电量放电会比较慢，CTRL485上的高电平下降也比较慢，若在TXD485发送1的这段时间内，CTRL485仍能保证电平在2V以上，则发送器会一直打开，能够维持强发送驱动能力；Rr25为充电电阻，阻值大小影响电容Cr9的充电速度，越小充电越快，功耗越大，设计时在满足充电速度的同时考虑三极管的最大功耗；Rr17为放电电阻，阻值大小影响电容Cr9的放电速度，阻值越小，放电速度越快，CTRL485下降速度越快，过快会导致在发送1时485发送器提前关闭，退出强发送驱动能力模式，导致通讯失败；阻值越大放电速度越慢，过慢可能导致CTRL485迟迟退不出发送状态，影响下一帧数据接收，且CTRL485下拉电阻过大，抗干扰性能会变差；根据DLT645-2007标准，RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态的最短时间t_TMIN＝20ms,也就是说，TXD发完数据后，485芯片要在20ms内退出发送状态进入接收状态。

一种RS485高速通讯电容式隔离电路的性能测试方法，还包括示波器和带载电阻，示波器与RS485通讯接口芯片Ur2电连接；如图2所示，包括如下步骤：

步骤100，设置性能测试的相关参数

步骤101，设置RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U，接入电阻RF后的A、B两端的最低电平U_F，RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态的最短时间t_TMIN；

步骤102，利用公式t₁＝n×Δt×(1+β)计算最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁，计算最高通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₂，所述最低通信速率下充放电电路的充电时间等于最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁，最高通信速率下充放电电路的充电时间等于最高通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₂；其中：n为发送的字节的个数，Δt为发送一个字节需要的时间，β为允许误差值；

步骤200，通过电容式隔离芯片Ur4发送字节数据；

步骤300，通过示波器获得各个性能参数，将获得的各个性能参数与各个设置值和计算值进行比较，判断RS485高速通讯电容式隔离电路是否满足性能需求；

通过示波器获得最高通信速率下的充电电路的充电时间t_C，如果t_C≥t₂，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充电电路的充电时间满足性能需求；

通过示波器获得最低通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMIN，如果U_VMIN≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；

通过示波器获得最高通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMAX，如果U_VMAX≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；

通过示波器获得最低通信速率下的充放电电路需要维持的放电时间t_F，如果t_F≥t₁，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充放电电路需要维持的放电时间满足性能需求；

通过示波器获得RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态时间t_T，如果t_T≥t_TMIN，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足性能需求；

步骤400，将带载电阻与RS485通讯接口芯片Ur2电连接，通过示波器获得A、B两端的电压差值U_AB，如果U_AB≥U_F，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足带载能力要求。

设置RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U＝2V，接入电阻RF后的A、B两端的最低电平U_F＝1.5V，RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态的最短时间t_TMIN＝20ms，在最严酷条件下测试，RS485通讯接口芯片Ur2在发送一个字节数据时，第一位为起始位，为0，后面8位数据位发全1，FF,校验位为0,停止位为1，11位数据为01111111101，对于两通道电路来说，只有1位起始位的时间对电容进行充电，后面要保证连续8个“1”的时间发送器处于打开,如果在这个测试条件下电容Cr9放电能满足CTRL485高于2V，可以认为发送其他任何字节电路都能符合条件。

在最低通讯速率2400bps和最高通讯速率115200bps下进行测试：

根据公式t₁＝n×Δt×(1+β)计算最低通讯速率2400bps下需要维持的放电时间：发送1位字节的时间为0.417ms；发送8位字节的时间为3.336ms,β＝20％，两通道电路需要维持的放电时间为t₁＝8×0.417×(1+20％)＝4(ms)以上；根据公式计算最高通讯速率115200bps下需要维持的放电时间:发送1位字节的时间为8.68μs；发送8位字节的时间为69.44μs,考虑20％的误差值，两通道电路需要维持的放电时间为69.44×(1+20％)＝84(μs)以上。

通过示波器获得各个性能参数：

1、充电时间

如图3所示，在最高通讯速率115200bps下进行测试，通过示波器获得最高通信速率下的充电电路的充电时间t_C＝3us，t_C≥t₂，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充电电路的充电时间满足性能需求；因此，在最低通讯速率2400bps也满足性能需求；

2、最低通信速率和最高通讯速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平

如图4所示，通过示波器获得最低通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMIN＝3.1V，U_VMIN≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；如图5所示，通过示波器获得最高通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMAX＝4.1V，U_VMAX≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；

3、需要维持的放电时间

如图6所示，通过示波器获得最低通信速率下的充放电电路需要维持的放电时间t_F＝5.24ms，大于计算得到的4ms，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充放电电路需要维持的放电时间满足性能需求；由图3所示，电容Cr9充电时间为3us，因此，在最低通讯速率2400bps下能满足性能需求，在最高通讯速率115200bps下也能满足性能需求；

4、退回接收状态时间

通过示波器获得RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态时间t_T，如图7所示，CTRL485低至0.7V进入接收状态的时间为15.2ms,满足DLT645通讯协议中的20ms的规定，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足性能需求。

5、A、B两端的电压差值U_AB

将带载电阻与RS485通讯接口芯片Ur2电连接，通过示波器获得A、B两端的电压差值U_AB，如图8所示，AB总线电平大于1.5V，U_AB≥U_F，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足带载能力要求。

本发明的电路在2400bps～115200bps通讯速率范围内，成功率都为100％，且满足带重载54欧姆等要求。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，包括485通讯隔离电路(1)、485接口保护电路(2)和485发送状态维持电路(3)；所述485发送状态维持电路包括RS485通讯接口芯片Ur2、三极管偏置电路(31)和充放电电路(32)；485发送状态维持电路分别与485通讯隔离电路和485接口保护电路电连接，RS485通讯接口芯片Ur2分别与485通讯隔离电路、三极管偏置电路和充放电电路电连接，

三极管偏置电路分别与485通讯隔离电路和充放电电路电连接,还包括示波器和带载电阻，示波器与RS485通讯接口芯片Ur2电连接；

(7-1)设置RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U，接入电阻RF后的A、B两端的最低电平U_F，RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态的最短时间t_TMIN；

(7-2)计算最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁，计算最高通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₂，所述最低通信速率下充放电电路的充电时间等于最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁，最高通信速率下充放电电路的充电时间等于最高通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₂；

(7-3)通过电容式隔离芯片Ur4发送字节数据；

(7-4)通过示波器获得各个性能参数，将获得的各个性能参数与各个设置值和计算值进行比较，判断RS485高速通讯电容式隔离电路是否满足性能需求；

(7-5)将带载电阻与RS485通讯接口芯片Ur2电连接，通过示波器获得A、B两端的电压差值U_AB，如果U_AB≥U_F，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足带载能力要求。

2.根据权利要求1所述的RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，所述485通讯隔离电路包括电容式隔离芯片Ur4、电阻Rr13、电阻Rr15、电容Cr8和电容Cr7；电容式隔离芯片Ur4分别与电阻Rr13、电阻Rr15、电容Cr8和电容Cr7电连接，电容Cr8和电容式隔离芯片Ur4均接地；电阻Rr13的一端与电容式隔离芯片Ur4的VIA引脚连接；电阻Rr15的一端与电容式隔离芯片Ur4的VOB引脚连接；电容Cr8的一端与电容式隔离芯片Ur4的VDD1引脚连接；电容Cr7的一端与电容式隔离芯片Ur4的VDD2引脚连接。

3.根据权利要求1所述的RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，所述485接口保护电路包括双向稳压器Zr2、热敏电阻PTCr2、电阻Rr14、电阻Rr18和电容Cr1；双向稳压器Zr2、热敏电阻PTCr2、电阻Rr14、电阻Rr18和电容Cr1均与RS485通讯接口芯片Ur2电连接，双向稳压器Zr2分别与热敏电阻PTCr2、电阻Rr14和电阻Rr18电连接，电阻Rr14与电容Cr1电连接，热敏电阻PTCr2与电阻Rr18电连接；双向稳压器Zr2的两端分别与RS485通讯接口芯片Ur2的A引脚和B引脚连接；热敏电阻PTCr2的一端与RS485通讯接口芯片Ur2的A引脚连接，电阻Rr14的一端与RS485通讯接口芯片Ur2的B引脚连接；电阻Rr18的一端与RS485通讯接口芯片Ur2的A引脚连接；电容Cr1与RS485通讯接口芯片Ur2的VCC引脚连接另一端与电阻Rr14的另一端连接。

4.根据权利要求2所述的RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，三极管偏置电路包括三极管Dr2、电阻Rr26、电阻Rr27和电阻Rr28；三极管Dr2的集电极分别与RS485通讯接口芯片Ur2和充放电电路电连接，三极管Dr2的基极与电阻Rr26电连接，电阻Rr26分别与电阻Rr28、电容式隔离芯片Ur4和RS485通讯接口芯片Ur2电连接，电阻Rr27分别与电容式隔离芯片Ur4和RS485通讯接口芯片Ur2电连接；三极管Dr2的集电极与RS485通讯接口芯片Ur2的DE引脚及RE引脚连接，电阻Rr26与RS485通讯接口芯片Ur2的DI引脚连接，RS485通讯接口芯片Ur2的DI引脚与三极管Dr2的基极分别位于电阻Rr26的两端；电阻Rr27的两端分别与电容式隔离芯片Ur4的VIB引脚和RS485通讯接口芯片Ur2的RO引脚连接；电容式隔离芯片Ur4的VOA引脚和RS485通讯接口芯片Ur2的DI引脚连接。

5.根据权利要求4所述的RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，充放电电路包括电阻Rr17、电阻Rr25和电容Cr9；电容Cr9分别与电阻Rr17和电阻Rr25电连接，电阻Rr17和电阻Rr25均分别与RS485通讯接口芯片Ur2和三极管Dr2的集电极电连接；电阻Rr17的一端与三极管Dr2的集电极连接，电阻Rr25的一端与三极管Dr2的集电极连接；电容Cr9的两端分别与电阻Rr17的另一端及电阻Rr25的另一端连接。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，电容式隔离芯片Ur4的型号为三通道隔离芯片和两通道隔离芯片。

7.根据权利要求1所述的RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，计算最低通信速率下充放电电路需要维持的放电时间t₁的公式为：

t₁＝n×Δt×(1+β)

其中：n为发送的字节的个数，Δt为发送一个字节需要的时间，β为允许误差值。

8.根据权利要求1所述的RS485高速通讯电容式隔离电路，其特征在于，步骤(7-4)的具体步骤如下：

通过示波器获得最高通信速率下的充电电路的充电时间t_C，如果t_C≥t₂，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充电电路的充电时间满足性能需求；

通过示波器获得最低通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMIN，如果U_VMIN≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；

通过示波器获得最高通信速率下的RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的最低电平U_VMAX，如果U_VMAX≥U，表示RS485高速通讯电容式隔离电路能够使RS485通讯接口芯片Ur2工作在强发送驱动状态；

通过示波器获得最低通信速率下的充放电电路需要维持的放电时间t_F，如果t_F≥t₁，表示RS485高速通讯电容式隔离电路的充放电电路需要维持的放电时间满足性能需求；

通过示波器获得RS485通讯接口芯片Ur2的CTRL485脚的退回接收状态时间t_T，如果t_T≥t_TMIN，表示RS485高速通讯电容式隔离电路满足性能需求。

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