探索 THVD24xxV：高性能 RS - 485 收发器的卓越之选

在工业通信领域，RS - 485 接口凭借其出色的抗干扰能力和长距离传输优势，成为了众多工程师的首选。而德州仪器（TI）推出的 THVD24xxV 系列 RS - 485 收发器，更是在性能和功能上实现了新的突破。今天，我们就来深入了解一下这款产品。

文件下载：thvd2450v.pdf

一、特性亮点，铸就卓越性能

1. 电源灵活性

THVD24xxV 系列对逻辑信号接口使用 1.65V 至 5.5V 电源，对总线侧使用 3V 至 5.5V 电源。这种灵活的电源配置，使得它能够适应不同的系统电源需求，为工程师在设计时提供了更多的选择。例如，在一些对功耗要求较高的应用中，可以选择较低的电源电压来降低功耗；而在对信号强度要求较高的场景下，则可以选择较高的电源电压。

2. 数据速率可选

通过 SLR 引脚，用户可以根据实际需求选择不同的数据速率。对于 THVD2410V、THVD2412V，可在 250kbps 和 1Mbps 之间选择；对于 THVD2450V、THVD2452V，则可在 20Mbps 和 50Mbps 之间切换。这种灵活的数据速率选择，使得该系列产品能够满足不同应用场景对数据传输速度的要求。想象一下，在一个工业自动化系统中，不同的设备可能对数据传输速度有不同的需求，使用 THVD24xxV 系列就可以轻松应对这种多样化的需求。

3. 强大的保护功能

• 故障保护：具备 ±70V 的直流总线故障保护能力，这意味着在恶劣的工业环境中，即使总线出现故障，也能有效保护收发器不受损坏。比如在一些存在电气干扰或短路风险的场合，这种保护功能就显得尤为重要。
• ESD 保护：集成了 IEC ESD 保护，半双工器件可承受 ±15kV IEC 61000 - 4 - 2 接触放电和气隙放电，全双工器件可承受 ±8kV IEC 61000 - 4 - 2 接触放电和气隙放电，同时还具备 ±16kV HBM ESD 保护。这大大增强了产品的可靠性，减少了因静电放电而导致的故障。
• 其他保护：还具备 ±4kV IEC 61000 - 4 - 4 快速瞬态突发保护，以及热关断、开路和短路失效防护等功能，全方位保障了产品的稳定运行。

4. 高抗干扰能力

更宽的 ±25V 输入共模范围，使得在更长的电缆敷设长度和存在大接地环路电压的情况下，仍能实现可靠的数据通信。增强型 250mV 接收器迟滞，提供了高噪声抑制能力，有效减少了噪声对数据传输的影响。当输入同时开路或短路时，接收器失效防护功能可确保逻辑高电平，进一步提高了系统的稳定性。

二、引脚配置与功能，清晰明了

不同型号的 THVD24xxV 产品在引脚配置上有所不同，但都有其明确的功能定义。以 THVD2410V、THVD2450V 的 10 - Pin DRC Package (VSON) 和 THVD2412V、THVD2452V 的 14 - Pin SOIC Package (D) 为例，各个引脚都承担着特定的任务。

• 电源引脚：Vio 为逻辑信号接口提供电源，Vcc 为总线侧提供电源。
• 数据引脚：R 为接收数据输出，D 为传输数据输入。
• 控制引脚：DE 为驱动器使能输入，RE 为接收器使能输入，SLR 为压摆率选择输入。

这些引脚的合理配置，使得工程师可以方便地对收发器进行控制和配置，实现不同的功能需求。

三、规格参数，精准把握性能边界

1. 绝对最大额定值

明确了各个参数的最大允许范围，如逻辑电源电压、总线电源电压、总线电压等。超出这些范围可能会导致器件永久性损坏，因此在设计时必须严格遵守。例如，逻辑电源电压 VIo 的范围是 0.5 至 Vcc + 0.2V，总线电源电压 Vcc 的范围是 - 0.5 至 6.5V。

2. ESD 额定值

详细说明了产品在不同 ESD 模型下的防护能力，包括人体模型（HBM）和 IEC 标准下的接触放电和气隙放电。这为工程师在评估产品的抗静电能力时提供了重要的参考依据。

3. 推荐工作条件

给出了产品在正常工作时的各项参数范围，如电源电压、输入电压、输出电流等。在这些条件下使用产品，可以确保其性能的稳定性和可靠性。例如，推荐的 Vcc 电源电压范围是 3 至 5.5V，Vio 电源电压范围是 1.65 至 Vcc。

4. 电气特性和开关特性

这些特性参数详细描述了产品在不同工作条件下的电气性能和开关性能，如驱动输出电压、传播延迟、上升和下降时间等。工程师可以根据这些参数来评估产品是否满足具体应用的需求。

四、应用与实现，拓展无限可能

1. 典型应用场景

THVD24xxV 系列广泛应用于电机驱动器、工厂自动化和控制、HVAC 系统、楼宇自动化、电网基础设施、电表、过程分析和视频监控等领域。在这些应用中，其故障保护和高抗干扰能力能够确保数据的可靠传输，为系统的稳定运行提供保障。

2. 设计要点

• 数据速率与总线长度：数据速率和电缆长度之间存在反比关系。在设计时，需要根据实际需求合理选择数据速率和电缆长度。如果需要高速数据传输，就需要缩短电缆长度；如果电缆长度较长，则需要降低数据速率。
• Stub 长度：连接节点到总线时，Stub 长度应尽可能短。一般来说，Stub 的电气长度应小于驱动器上升时间的十分之一，以减少反射对信号的影响。
• 总线负载：RS - 485 标准规定驱动器需能驱动 32 单位负载，而 THVD24xxV 系列为 1/8 UL 收发器，在 - 7V 至 12V 的有限共模范围内，可连接多达 256 个接收器，大大提高了总线的负载能力。
• 瞬态保护：产品的总线引脚具备 on - chip ESD 保护，但在工业环境中，还可能遇到 EFT 和浪涌瞬态等问题。因此，需要根据实际情况选择合适的保护措施，如添加外部瞬态保护器件。

3. 电源与布局建议

为了确保产品的可靠运行，每个电源都应使用至少 100nF 的陶瓷电容进行去耦，并将其尽可能靠近电源引脚。在 PCB 布局时，应采用高频布局技术，如将保护电路靠近总线连接器、使用 Vcc 和接地平面提供低电感、合理设计保护组件的方向等。

五、总结与展望

THVD24xxV 系列 RS - 485 收发器以其灵活的电源配置、可选的数据速率、强大的保护功能和高抗干扰能力，为工业通信领域提供了一个优秀的解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，合理选择产品型号，并严格遵循规格参数和设计要点，以确保系统的稳定性和可靠性。随着工业自动化和智能化的不断发展，相信 THVD24xxV 系列将在更多的领域发挥重要作用。

各位工程师朋友们，在你们的设计中是否也遇到过类似的通信需求呢？你们对 THVD24xxV 系列产品有什么看法和建议？欢迎在评论区留言分享！