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CAN和485都是工業通信中常用的現場總線,做好通信總線的隔離防護是產品可靠、穩定的重要前提。那麼該如何做好通信總線的隔離防護呢?隔離方案眾多,該如何選擇適合的方案呢?本文為您解答!
一、通信總線為什麼要隔離?
目前大多數產品對外通訊部分可總結為:MCU+收發器+外部總線,其中大多數常用的MCU 都集成有CAN或UART鏈路層控制器。從MCU發出的電平信號一般為5V或3.3V,為達到與總線連接和遠傳的目的,往往需要在MCU與總線間加收發器,它起到電平轉換的作用。
採用總線通信方式必然涉及到外部通信走線,CAN和485總線往往需要做數百米的布線。總線越長、經過的環境越複雜越容易出現通信問題。外部環境中複雜多變的電磁場會間接抬高總線的電勢,靜電、浪涌、短路等會直接作用到通信線上。以上情況的出現,輕則導致收發器損壞,重則造成主板故障。因此,與總線連接前加入隔離是十分必要的。
二、通信總線隔離方案眾多,該如何選擇?
通信隔離需要考慮到隔離器件對通信信號的影響。目前主流的通信隔離方案為光耦、容耦及磁耦。供電隔離採用微功率DC/DC隔離電源,使輸入與輸出之間沒有電氣連接,避免供電端對收發器的影響。
具體來講,隔離可以從兩個方式實現:採用分立元器件搭建或採用集成模塊。金昇陽作為國內電源優質供應商,根據市場需求,先後推出了多種通訊接口總線產品方案,包含集成模塊與自搭元器件,豐富產品線助您靈活選擇,滿足各類不同行業應用需求。
三、集成電源型·通訊接口總線
1、“芯”級體驗--R4/R5總線隔離收發系列
採用分立模塊搭建往往涉及到很多器件的選型及採購,常常需要對物料的一致性進行管控,且設計耗時耗力,還時刻擔心設計是否合理,因此開發成本飆升。
基於此,集電源隔離、數字隔離一體的隔離收發器模塊應運而生,金昇陽推出芯片級R4/R5系列CAN&485總線隔離收發產品,緊湊的體積使其在應用便捷的同時佔用更少的PCB面積。
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2、集成電源的隔離IC--TDA51S-41HC
集成電源的隔離IC,可自由搭配485/CAN模塊或ADC等IC。
3、集成電源的通訊接口總線--模塊類
金昇陽模塊類通訊接口總線擁有多種不同的封裝形式(包含灌封、開板類):SMD、DIP8、DIP24,引腳兼容市場主流產品;功能上具備:高速型、小體積、(單/雙路)自動收髮型、集成AC/DC電源型等……滿足各種行業應用需求。
四、非集成電源型·芯片級通訊接口總線
此類產品集成了數字隔離器與信號接口IC,可與隔離電源配套使用,提高系統可靠性。I/O口電壓範圍支持3.3V和5V微處理器,總線靜電防護能力高達 15kV(HBM),通訊速率高達 1Mbps。
五、信號接口IC/數字隔離IC
針對傳統分立元件自搭方案,金昇陽同樣為用戶準備了專用的CAN/485信號接口IC與隔離IC,pin to pin兼容國際主流IC,國產化解決物料斷供之憂,同時滿足客戶高可靠性、低成本的要求。
485收發器
CAN總線收發器
數字隔離器
六、小結
隨着行業需求量的增大和技術要求的增高,相關的數字接口收發元器件產品更新迭代的速度也愈發直上。在滿足性能的前提下,金昇陽順應市場趨勢,竭力追求高效率、高可靠性,幫助客戶減少系統體積,提升系統可靠性,為不同行業的廣大用戶提供省心、好用的電源產品。
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