工业现场总线隔离型RS-485收发器设计问题汇总

工业现场总线隔离型RS-485收发器设计问题汇总

你是否在寻找关于RS-485的更多信息?我们特别根据TIE2E™社区的反馈,总结了隔离型RS-485收发器设计中遇到的七大常见问题。希望这份清单能为你提供关于RS-485隔离信号与电源的有用见解。

何时必须对RS-485总线进行隔离?

隔离可以防止系统两个部分之间的直流电(DC)和异常的交流电(AC),但仍然支持两个部分之间的信号和电能传输。隔离通常能够阻止电气组件或人员遭受危险电压和电流浪涌伤害;用于保护人员的隔离称为增强型隔离。隔離可防止节点之间形成接地回路。随着通信距离增加,接地回路可能会导致严重的问题,如差分模式干扰等。在远程通信场景中,通过提高节点间通信接地电位差变化率,可以进一步提升系统稳定性。

RS-485总线上可以连接多少个节点?

为预估可能最大负载数量,RS-485定义了一个假设术语“单位负载(UL)”,它代表约为12kΩ的负载阻抗。美国电子工业协会(TIA/EIA)RS-485标准强制规定最多能够为一条RS-485总线添加32UL负载。一旦算出了该节点UL,就可以计算出最大允许节点数量。在大多数TI产品中,每个UL相当于1/8,因此换算结果是一条RS-485总线上最多可以有256个节点。

隔離型RS-485與速度長度之間關係是什麼?

在信号速率(速度)与電纜长度之間存在反向关系。它们之間確切關係取決於電纜本身的一般電阻和電容。如果構建RS-485網絡,選擇適當且匹配傳輸線路與收發器同樣重要,以確保在所需距離上的可靠通訊。

什么是故障保护偏置,并如何设计它?

為履行RS-485標準,当差分输入(VID)超过200mV时,接收器输出必须生成逻辑高电平,而当VID低于−200mV时,则必须输出逻辑低电平。但是在以下三种情况下会生成无效输出:

总线开路

总线短路

总线闲置

何时需要端接到 RS–4860 的總線,它对系統而言有何优点和缺点?

端接终端对于大多数应用都是最佳选择,因为这是避免信号反射、确保数据传输质量的手段之一。在某些特殊情况下,不带终端的情况也能正常工作,但不带终端可能导致噪声问题,这对于很多应用来说是不足够安全或稳定的。

隔離型 RS–4860 设备需要哪種瞬態保護?

隔離型 RS–4860 设備采用何種瞬態保護取決於最終系統中可能會遇到的干擾類型,以及所需保護水平。TI 的產品系列如果具有浮動絕緣接地導體,那麼集成收發器總線終端會有一定程度內部瞬態保護。此外,如果您不希望系統中出现差分瞬态现象,並测试了所有与最终设备相关的地面,然后将PE连接到逻辑侧,将使所有高压瞬态发生在绝缘势垒处。这减少了使用额外组件如TVS二极管或过滤器等额外成本并简化布局过程。

如何為孤立式 RS–4860 节点构造孤立式供應?

為孤立式 RS–4860 节点构造孤立式供應,有幾個選項可供考慮;最佳解决方案须视具体需求而定。

使用变压器驱动程序如SN6501这样的变压器驱动程序,可用于具有次级侧变压器和整流低压差稳压器(LDO)配置。此类设备具有高度灵活性,可以几乎适用于所有应用。

希望这些内容对你有所帮助!