iCoupler技术揭秘——隔离式RS-485 作者：应用工程师Hein Marais RS-485差分通信网络经常用于恶劣环境下的工业和仪器应用中。这些网络能够在4000英尺的范围内进行通信。在恶劣环境 下进行长距离通信时，可能出现以下问题： • 由于不同节点的地电位不同而引起接地环路电流 • 电机、电感转换负载和其他高噪声电气设备造成感应接地噪声 • 有害电涌 如果无法保证系统中不同节点的地电位不会超出收发器的共模范围，则电流隔离不失为一种理想的解决方案。电流隔离 不阻止信息流，但阻止电流流动。 传统RS-485网络使用光耦合器进行信号隔离，使用DC-DC转换器进行电源隔离（见图1）。 VIN 5V 0.1uF ISOLATION BARRIER VCC D1 TRANSFORMER DRIVER D1 EN ON/OFF + 10uF MLC IN 22uF OUT 10uF ADP3330 SD GND ISO +5V GND HIGH SPEED OPTO TxD TXD UART LOW SPEED OPTO VCC RS-485 TRANSCEIVER RTS DE HIGH SPEED OPTO RxD A RT ADM485 B RE RxD GND 图1.传统隔离式RS-485节点 通过使用ADI iCoupler 数字隔离芯片级变压器技术和isoPower® DC-DC转换器技术，光耦合器中采用的LED和二极管可实现多项 ® 改进。 • 高性能：数据速率和时序精度提高2到4倍 • 易于使用：标准CMOS接口无电流传输比困扰 • 高集成度：晶圆级制造使得尺寸更小、成本更低 • 可靠性：CMOS电平可靠性可消除LED的长期信号衰减 • 通过在同一封装中结合Tx和Rx通道实现双向通信 • 集成隔离式DC-DC转换器 • 功耗：降低7至10倍 www.analog.com ADM2682E信号和电源隔离RS-485收发器集成ADI公司的iCoupler®技术，将一个3通道隔离器、一个三态差分线 路驱动器，一个差分输入接收器和ADI公司的isoPower DC-DC转换器集成于单封装中。它们采用5V或者3.3V单电 源供电，实现完全集成的信号和电源隔离RS-485解决方案（见图2）。 VIN 5V 0.1 F ISOLATION BARRIER VCC D1 TRANSFORMER DRIVER EN D1 ON/OFF + 10 F MLC IN 22 F OUT 10 F ADP3330 SD GND ISO +5V VIN 3V OR 5V 0.1 F ISOLATION BARRIER 10 F MLC 10uF MLC 0.1 F GND VDD1 VDD2 RTS HIGH SPEED OPTO UART TxD TxD UART LOW SPEED OPTO TXD RE VCC DE HIGH SPEED OPTO RxD ISOLATED RS-485 TRANSCEIVER A B RT Y Z RS-485 TRANSCEIVER RTS RxD ADM2687E/ ADM2682E A GND1 GND2 RT ADM485 B RE RxD GND 新方法 传统方法 图2.ADM2682E信号和电源隔离RS-485收发器 Analog Devices, Inc. Worldwide Headquarters One Technology Way P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106 U.S.A. Tel: (1 781) 329 4700 Fax: (1 781) 461 3113 上海市浦东新区张江高科技园区 祖冲之路2290号展想广场5楼 邮编：201203 : (86 21) 2320 8000 : (86 21) 2320 8222 4205-4210 518048 : (86 755) 8202 3200 : (86 755) 8202 3222 5-2 5 100085 : (86 10) 5987 1000 : (86 10) 6298 3574 889 B 2403-2405 430073 : (86 27) 8715 9968 : (86 27) 8715 9931 4006 100 006 [email protected] www.analog.com/zh/CIC 分享本文： 了解ADI动态： twitter.com/adi_news www.analog.com/zh/sample ezchina.analog.com ©2013 Analog Devices, Inc. 保留所有权利。 所有商标和注册商标均属各自所有人所有。 T11796-0-9/13 www.analog.com