0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于RS-485收发器实现完全半/全双工RS-485接口隔离

454398 来源:博客园 作者:vonly 2020-10-07 16:24 次阅读

RS-485标准是一种常见的总线架构,其通用性及远距离传输能力使其广泛应用于各种通信接口电路。在多数情况下,由于应用环境的恶劣,需要对RS-485接口采用隔离方案以防止出现接地环路。

对RS-485接口的隔离方案有很多,老式的光耦隔离电路由于占用空间、体积太大,需要分立元件、缓存驱动及电路设计繁琐,已经不适合应用于当今要求越来越严格的高速数字通信系统。因此,我们可以采用ADI公司iCoupler磁隔离解决方案,它能够提供多通道数字隔离、集成RS-485收发器的数字隔离、集成isoPower磁隔离电源的数字隔离等多种灵活的隔离方案。在体积、功耗、速率等众多方面提供优于光耦的解决方案。

在这里,我们了解一下目前最简单,集成度最高的RS-485接口隔离方案。本方案采用隔离型RS-485收发器ADM2582E/ADM2587E,以单芯片实现完全的半/全双工RS-485接口隔离。ADM2582E/ADM2587E集成isoPower磁隔离电源,无需外部隔离电源供电。在单芯片封装内还集成了数字隔离通道和RS-485收发器,与传统光耦隔离电路相比,PCB面积缩小84%,元器件数减少83%。

ADM2582E/ADM2587E是具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器,适合用于多点传输线路上的高速通信应用。其内部集成的RS-485驱动器带有一个高电平有效使能电路,并且还 提供一个高电平接收机有效禁用电路,可使接收机输出进入高阻抗状态。该器件具备限流和过热关断特性,能够防止输出短路,并防止出现由于总线争用而引起功耗 过大的情况。

图1、ADM2582E/ADM2587E功能框图

根据ADM2582E/ADM2587E的功能框图,我们可以看出其内部含有isoPower技术,具有反馈控制的高频开关稳压电路。 对于TxD、RxD、DE和RE均采用iCoupler磁隔离技术对其数字信号进行隔离。此外,还包含一个能够实现半/全双工的RS-485/RS- 422收发器。以单芯片实现了能适应各种需求的RS-485/RS-422接口隔离方案,其芯片封装仅为SOIC-20。

ADM2582E/ADM2587E通过简单的外部电路连接即可实现接口隔离功能,下面以ADM2587E为例,来实现半双工和全双工的RS-485/RS-422接口隔离。

半双工隔离ADM2587E带有RE/DE使能控制引脚,能够支持半双工应用,其应用电路图如下:

图2、ADM2587E用于半双工RS-485/RS-422接口隔离

由于ADM2587E后端有A、B、Y、Z四路输出,当用作半双工电路时,需要将A和Y连接,作为半双工的A信号线,将B和Z连接,作 为半双工的B信号线。两个VCC引脚的输入端和GND1引脚之间接有0.01uF、10uF及2个0.1uF电容,这些电容是必要的,能够去耦及滤波,保 证输入电源的平稳。 同样,Visoin与GND2引脚之间的0.1uF和0.01uF电容,Visoout和GND2引脚之间的0.1uF和10uF电容都是芯片工作所需要 的。在ADM2587E的总线输出侧的Visoin引脚和Visoout引脚必须连接在一起,从图1的功能框图中我们可以看到,Visoout引脚是 ADM2587E内部隔离电源的输出引脚,而Visoin引脚是内部集成RS-485/RS-422收发器的电源输入引脚。

全双工隔离ADM2587E的全双工隔离电路非常简单,将逻辑侧引脚与控制芯片连接,总线侧引脚与总线相接即可。其应用电路图如下:

图3、ADM2587E用于全双工RS-485/RS-422接口隔离

ADM2587E的全双工隔离电路与半双工隔离电路类似,其后端的A、B、Y、Z直接与全双工总线相连即可。

结语

ADM2582E/ADM2587E均可采用3.3V或5V供电,能够方便的与普通5V供电系统和低功耗的3.3V供电系统连接。A、 B、Y、Z引脚上带有±15KV的ESD保护及25KV/us的共模抑制能力,能够为芯片引脚提供大部分的保护功能,在恶劣的应用环境中,可以在总线上添 加TVS管等器件以增强芯片对大的浪涌电流、电压的防护能力。

总的来说,ADM2582E/ADM2587E集成度高,外围电路简单,整体性能稳定,非常适合于工业、电力等恶劣通信环境中的RS- 485/RS-422接口隔离应用。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 隔离电路
    +关注

    关注

    8

    文章

    64

    浏览量

    36819
  • RS-422
    +关注

    关注

    1

    文章

    239

    浏览量

    29273
  • 数据收发器
    +关注

    关注

    0

    文章

    7

    浏览量

    7032
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    国产自动方向控制、半双工 RS-485 收发器:MS2548 替代MAX13487

    国产自动方向控制、半双工 RS-485 收发器:MS2548 替代MAX13487产品简述MS2548 是一个 5V 供电、半双工 RS-485
    发表于 03-08 22:33

    RS-485通信链路与电子护栏: 有关RS-485 EMC稳定性的演示

    RS-485通信链路与电子护栏: 有关RS-485 EMC稳定性的演示
    的头像 发表于 01-05 18:12 385次阅读
    <b class='flag-5'>RS-485</b>通信链路与电子护栏: 有关<b class='flag-5'>RS-485</b> EMC稳定性的演示

    5V供电、半双工RS-485收发器MS2548产品简述

    MS2548是一个5V供电、半双工RS-485收发器。芯片具有自动换向控制功能,可用于隔离485端口,驱动器输入与使能信号一起配合控制芯片的
    的头像 发表于 12-25 16:09 871次阅读
    5V供电、半<b class='flag-5'>双工</b><b class='flag-5'>RS-485</b><b class='flag-5'>收发器</b>MS2548产品简述

    RS-485系统隔离的意义

    电子发烧友网站提供《RS-485系统隔离的意义.pdf》资料免费下载
    发表于 11-28 11:06 0次下载
    <b class='flag-5'>RS-485</b>系统<b class='flag-5'>隔离</b>的意义

    ADM2795E-EP RS-485收发器介绍

    电子发烧友网站提供《ADM2795E-EP RS-485收发器介绍.pdf》资料免费下载
    发表于 11-22 15:08 0次下载
    ADM2795E-EP <b class='flag-5'>RS-485</b><b class='flag-5'>收发器</b>介绍

    SM系列全隔离RS-485收发芯片“全家福”来啦!

    ZLG致远电子基于近二十年的总线隔离技术及工艺经验,推出SM系列集成电源隔离RS-485收发电路和信号隔离电路“三合一”的高集成度全
    的头像 发表于 11-14 08:24 457次阅读
    SM系列全<b class='flag-5'>隔离</b><b class='flag-5'>RS-485</b><b class='flag-5'>收发</b>芯片“全家福”来啦!

    RS-485/RS-422收发器电路 DP3085 国产低成本替代MAX3085

    封装 典型应用 1.隔离RS-485 接口 2.电表 3.工业控制 4.工业电机驱动 5.自动 HVAC 系统 封装 功能特点 1.总线负载 256 个收发器 标准
    发表于 09-06 09:47

    如何计算高速RS-485收发器的功率损耗

    如何计算高速RS-485收发器的功率损耗
    的头像 发表于 08-24 13:37 354次阅读
    如何计算高速<b class='flag-5'>RS-485</b><b class='flag-5'>收发器</b>的功率损耗

    RS-485总线之收发器与数据链路基础知识介绍

    RS-485是差分传输,如果用单片机控制RS-485接口的设备,需要用到收发器,这一点和CAN总线是类似的
    发表于 07-13 14:55 2555次阅读
    <b class='flag-5'>RS-485</b>总线之<b class='flag-5'>收发器</b>与数据链路基础知识介绍

    如何解决RS-485自动收发电路应用异常的问题呢?

    RS-485 总线是半双工的通信总线,因此通常需要MCU控制RS-485收发器收发状态。为节省MCU的I/O资源,
    的头像 发表于 06-30 15:32 2918次阅读
    如何解决<b class='flag-5'>RS-485</b>自动<b class='flag-5'>收发</b>电路应用异常的问题呢?

    如何提高RS-485电快速脉冲群的抗干扰能力

    较小的能量就可以达到较高的电压,容易损坏RS-485收发器,影响RS-485总线通信可靠性。
    的头像 发表于 06-09 11:49 1343次阅读
    如何提高<b class='flag-5'>RS-485</b>电快速脉冲群的抗干扰能力

    用于RS485全双工的LPUART,以半双工方式连接时出现回声怎么解决?

    我们在基于 IMXRT1061 的设计中使用两个 LPUART 模块来构建全双工 RS485 接口,将 MCU 连接到 MAX3070E 收发器,如下图所示。在
    发表于 04-06 06:37

    3个理由了解为什么CAN总线与RS-485更好

      旋转编码接口  计算机自动化系统(键盘、鼠标、打印机等)  工业控制系统  剧院应用  PLC  虽然RS-485被应用到多种场合,但越来越多的行业似乎转向CAN用于其工业机械。  为什么要“切换
    发表于 04-03 14:32

    RS-422/RS-485RS-232相比有哪些优势呢?

      由于RS-422/RS-485使用差分信号,它对噪声的抵抗力更强,可以使用更长的电缆和/或高数据速率,尤其是在嘈杂的环境中。此外,RS-485允许多点操作,最多32 个单位负载。收发器
    发表于 03-30 15:32

    在现场总线网络中使用RS-485/RS-422收发器

    由于RS-485收发器提供了一种在工业网络中实现物理层的简单方法,因此一些现场总线标准指定了用于通信的RS-485串行端口。本文介绍了几种现场总线技术。特别注意INTERBUS和PRO
    的头像 发表于 03-30 11:04 1380次阅读
    在现场总线网络中使用<b class='flag-5'>RS-485</b>/<b class='flag-5'>RS</b>-422<b class='flag-5'>收发器</b>