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設(shè)計(jì)適合惡劣環(huán)境下工業(yè)應(yīng)用的魯棒隔離式RS-2

作者: 時(shí)間:2012-11-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
stroke-width: 0px">  ADM3252E是一款雙通道、高速、全(數(shù)據(jù)和電源)32收發(fā)器,非常適合在電氣條件惡劣的環(huán)境下工作,或頻繁插拔32電纜的場(chǎng)合。它集成了四個(gè)獨(dú)立的iCoupler數(shù)字隔離通道(兩個(gè)發(fā)射,兩個(gè)接收)和一個(gè)isoPower芯片級(jí)DC/DC轉(zhuǎn)換器,提供2.5 kVrms隔離,25 kV/μs瞬變抗擾度和±15 kV ESD保護(hù)。它符合TIA/EIA-232E規(guī)范,最高通信數(shù)據(jù)速率為460 kbps。片內(nèi)倍壓器和反相器支持單電源工作。ADM3252E采用3.0 V至5.5 V單電源供電,無負(fù)載時(shí)功耗為20 mA。它采用12 mm × 12 mm的44引腳CSP BGA封裝,額定溫度范圍為–40°C至+85℃,千片訂量報(bào)價(jià)為8.49美元/片。

  PCB布局

  隔離收發(fā)器的PCB布局對(duì)于確保在實(shí)際設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)2.5 kV的額定隔離性能至關(guān)重要。主要考慮因素是邏輯端GND和總線端GND之間的爬電距離 (沿殼體最短距離) 和 電氣間隙 (最短空氣距離) ADM3252E的邏輯接口不需要外部電路。輸入和輸出供電引腳需要電源旁路(圖7)。欲了解有關(guān)PCB布局指南和輻射(EMI)控制結(jié)構(gòu)的更多信息,請(qǐng)參考AN-0971應(yīng)用筆記,“isoPower器件的輻射控制建議”。

設(shè)計(jì)適合惡劣環(huán)境下工業(yè)應(yīng)用的魯棒隔離式RS-2

  圖7. ADM3252E推薦的印刷電路板布局

隔離、高速單通道32接口

  對(duì)于只需單通道(1 Tx、1 Rx)5 VRS-232接口的收發(fā)器應(yīng)用,ADM3251E 提供一個(gè)20引腳寬體SOIC封裝的單芯片解決方案。ADM3251E收發(fā)器整合iCoupler 和isoPower 隔離技術(shù),也是第一款能提供數(shù)據(jù)線路與電源二者完全隔離的表面貼裝RS-232收發(fā)器。它具有2.5 kV隔離額定值,符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)隔離要求(UL1577和DIN VDE 0884-10)。這可確保達(dá)到高噪聲工作環(huán)境中所要求的性,如工業(yè)自動(dòng)化和控制應(yīng)用中的RS-232診斷數(shù)據(jù)端口。與傳統(tǒng)IC相比,表貼(SMT)封裝可使電路板空間減少45%,有助于加速制造工藝并降低系統(tǒng)開發(fā)成本(圖8)。

設(shè)計(jì)適合惡劣環(huán)境下工業(yè)應(yīng)用的魯棒隔離式RS-2

  圖8. 單通道RS232收發(fā)器應(yīng)用(a) ADM3251E規(guī)格

  (b)傳統(tǒng)方法 (c) iCoupler + isoPower方法

  結(jié)論

  如今,工業(yè)和儀器儀表應(yīng)用中的RS-232接口鏈路需要尺寸小、性能可靠、成本低且隔離良好。通過將芯片級(jí)變壓器隔離與標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口收發(fā)器相集成,可以通過單芯片、全隔離式RS-232收發(fā)器(含隔離電源)來提供上述優(yōu)勢(shì)。雙通道ADM3252E和單通道ADM3251E能夠顯著縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,并為這些要求苛刻的應(yīng)用提供一種緊湊、可靠、低成本的高性能解決方案。


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