大家在搞RS-485节点时,往往头疼怎么隔离信号和电源,想实现最佳配置,就得在小尺寸、低功耗、高速度、抗干扰还有省钱上下功夫,这些因素凑一块儿可真不是闹着玩的。以前常用的光耦合器虽然好用,但有个致命缺点,就是寿命短不说,它本身消耗的功率也挺大,业界早就对这点吐槽过了。而且数据越快越贵,器件一多制造难度就上去了。光耦合器更不适合快速总线,光做个变压器驱动器就得懂一堆变压器设计知识,还得提防寄生参数带来的麻烦。好在现在有了好办法,ADI推出了一堆集成度很高的隔离式收发器,完美解决了这些难题。 这些产品把ADI厉害的RS-485接口技术、iCoupler®数字隔离还有isoPower隔离DC/DC技术都揉进了一块。它们专门用来对付恶劣环境,像工厂自动化、搞太阳能风电或者电力线监控这种地方都能扛得住。用它们的工业协议多了去了,像Profibus、Interbus、Modbus还有BacNet都不在话下。这些收发器特别聪明,根据系统怎么切电源链来搭配方案,能给设计师省不少事儿。 具体来说,ADI大概提供了三种玩法:一种是信号和电源都给你打包了;另一种是只管信号隔离,剩下的电源部分让你自己搞;第三种就比较灵活了,总线那边的电压源你随便挑。看图1,ADI ADM2587E这款小东西就是完全集成的典范,用iCoupler和isoPower把两路功能合二为一。它做得很小巧很省电,比以前的光耦合器方案容易上手多了。 ADM2587E和ADM2582E都用的是20引脚宽体SOIC封装,是业界里最小的货色;如果你设计得急或者空间不够用,这两款绝对是首选。话说回来,2007年那会儿,ADI出了一款叫ADM2485的小不点收发器,专门给Profibus用的。它不光集成了变压器驱动器,还装在16引脚宽体SOIC壳子里,算是带变压器驱动功能的三款产品里的一款。 看那个图2的画法就知道ADM2485有多厉害:它把变压器的原边直接驱动起来,把隔离电源送到总线那边去了。这种配置效率老高了,5伏输入能跑出81%的典型效率,特别适合对温度有严格要求的设计。再配合外部变压器让DC/DC转换器跑到500千赫兹高频上去转一圈,就成了辐射超低的EMI解决方案。你可以对比一下图1和图2:图1那个又小又好上手;图2那个虽然费点事儿但效率高、辐射频谱也更低。 在PLC这种讲究的地方,I/O和通信口动不动就需要多个不同的隔离电源。这时候你要么就得自己费劲弄个定制电源从同一个变压器里变出好几路出来——比如±15伏、5伏还有3.3伏什么的。这种情况下最省钱的法子就是只做信号隔离不做电源隔离的那种产品。比如ADM2486这款隔离式Profibus兼容型收发器就是典型代表:你可以灵活地选现有的5伏或者3.3伏隔离电源用;也可以利用变压器上的单独绕组来弄出总线侧的电压。 看图3那个简化的DC/DC转换器配置就能明白:它是怎么配合ADM2486一起工作的。ADI这一系列的隔离式收发器提供的速度高达20兆每秒每条总线能连256个节点呢还支持半双工全双工模式全都有UL、VDE认证CSA的也能应要求给你办下来至于隔离电压这块也有保障不管是2.5千伏有效值还是5千伏有效值这些产品在出厂前都要经过3000伏或者6000伏的高压测试并且要做到100%的通过率ADI的这套方案在灵活性和性能上把光耦合器甩了好几条街绝对能帮你把系统要求搞定!