在探討為什么RS485電路的限流電阻常用PTC（Positive Temperature Coefficient，正溫度系數(shù)）材料時(shí)，我們需要從多個(gè)角度進(jìn)行深入分析。

一、引言

RS485作為一種廣泛應(yīng)用的串行差分通訊方式，具有通訊距離長、傳輸速率高、信噪比高等優(yōu)點(diǎn)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，RS485電路可能會遇到雷電、靜電等過電壓沖擊，以及長時(shí)間工作下的電流過載問題。這些問題對電路的穩(wěn)定性和可靠性構(gòu)成了威脅。因此，在RS485電路中采用適當(dāng)?shù)南蘖麟娮栾@得尤為重要。而PTC材料因其獨(dú)特的性能特點(diǎn)，在限流電阻的應(yīng)用中占據(jù)了重要地位。

二、PTC材料的特性

1. 正溫度系數(shù)特性

PTC材料最顯著的特點(diǎn)是電阻值隨溫度的升高而增加。這種特性使得PTC電阻在電流過大或溫度異常升高時(shí)能夠自動限制電流，從而保護(hù)電路不受損壞。

2. 自恢復(fù)性

部分PTC材料（如高分子材料的PPTC，俗稱自恢復(fù)保險(xiǎn)絲）在過載電流通過后，當(dāng)電流消失且溫度降至一定水平時(shí)，其電阻值能夠自動恢復(fù)到初始狀態(tài)，無需人工更換，提高了電路的維護(hù)性和可靠性。

3. 耐壓能力強(qiáng)

PTC材料通常具有較高的耐壓能力，能夠在一定程度上抵御雷電、靜電等過電壓沖擊，保護(hù)電路中的其他元件不受損害。

三、RS485電路中限流電阻的作用

1. 限制電流

在RS485電路中，限流電阻的主要作用是限制通過電路的電流，防止因電流過大而導(dǎo)致的元件損壞或電路故障。

2. 保護(hù)電路

在雷電、靜電等過電壓沖擊下，限流電阻能夠吸收部分能量，降低過電壓對電路的影響，保護(hù)電路中的其他元件不受損害。

3. 提高穩(wěn)定性

通過限制電流和保護(hù)電路，限流電阻能夠提高RS485電路的穩(wěn)定性和可靠性，確保通信質(zhì)量不受影響。

RS485為半雙工接線，兩線制，同一總線上最多可以掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)；常用的RS485電路如下圖所示：

如圖所示，RS485芯片SN65HVD72中的RE使能低電平有效，DE的作用為定義芯片的收與發(fā)模式。其中，使能信號RE和DE可采用一個(gè)GPIO控制，節(jié)省資源，因?yàn)榧恿艘粋€(gè)三極管BSN20，所以在GPIO25輸出高電平時(shí)，RE=DE=0V，進(jìn)入接收模式；GPIO25輸出低電平時(shí)，RE=DE=3.3V，進(jìn)入發(fā)送模式。

在A上加上拉，B上加下拉電阻，主要原因是：RS-485總線在空閑（idle）狀態(tài)時(shí)，電平是不固定的，即電平在-200mV~+200mV之間，收發(fā)器可能輸出高也可能輸出低，UART在空閑時(shí)需要保持高電平的，如果此時(shí)收發(fā)器輸出一個(gè)低電平，對UART來說是一個(gè)start bit，會導(dǎo)致通信異常。（所以RX需要加上上拉）其中：

① A上加上拉，B上加下拉，接反數(shù)據(jù)通信也可能出錯(cuò)。

② 某些收發(fā)器內(nèi)部集成上下拉電阻，則外部不需要再添加。

四、為什么RS485電路的限流電阻常用PTC材料

1. 自動限流保護(hù)

PTC材料的正溫度系數(shù)特性使得其在電流過大時(shí)能夠自動增加電阻值，從而限制電流，防止電路損壞。這種自動限流保護(hù)功能對于RS485電路來說尤為重要，因?yàn)镽S485電路通常用于長距離通信，容易受到外界干擾和過電壓沖擊。

2. 自恢復(fù)性提高維護(hù)性

部分PTC材料（如PPTC）具有自恢復(fù)性，能夠在過載電流消失后自動恢復(fù)到初始狀態(tài)。這種特性降低了電路的維護(hù)成本和時(shí)間，提高了電路的可靠性和可用性。

3. 耐壓能力強(qiáng)

PTC材料通常具有較高的耐壓能力，能夠在一定程度上抵御雷電、靜電等過電壓沖擊。這對于保護(hù)RS485電路中的其他元件免受損害具有重要意義。

4. 適應(yīng)性廣

PTC材料可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，以滿足不同的電流限制和溫度保護(hù)要求。這使得PTC材料在RS485電路中的應(yīng)用更加靈活和廣泛。

五、結(jié)論

綜上所述，RS485電路的限流電阻常用PTC材料主要是因?yàn)镻TC材料具有正溫度系數(shù)特性、自恢復(fù)性、耐壓能力強(qiáng)以及適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得PTC材料在限制電流、保護(hù)電路、提高穩(wěn)定性和可靠性方面表現(xiàn)出色，非常適合用于RS485電路等需要高可靠性和穩(wěn)定性的通信場合。