人物在应用现场总线技术时需关注隔离型RS-485收发器的七大设计问题汇总

  • 天文科普
  • 2024年12月21日
  • 你是否正在寻找关于RS-485的更多信息?我们根据TIE2E™社区的反馈,特别汇编了关于隔离型RS-485收发器设计攻关的七大问题清单。希望这份清单能为你提供有关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? 隔离能够防止系统两个部分之间的直流电(DC)和异常交流电(AC),但仍然支持两个部分之间信号和电能传输

人物在应用现场总线技术时需关注隔离型RS-485收发器的七大设计问题汇总

你是否正在寻找关于RS-485的更多信息?我们根据TIE2E™社区的反馈,特别汇编了关于隔离型RS-485收发器设计攻关的七大问题清单。希望这份清单能为你提供有关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?

隔离能够防止系统两个部分之间的直流电(DC)和异常交流电(AC),但仍然支持两个部分之间信号和电能传输。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。隔离可防止节点间形成接地回路,也允许远高于RS-485标准所推荐节点间通信接地电位差变化率。

可以把多少个节点连接到一条RS-485总线上?

为预估可能最大总线负载数量,RS-485定义了一个假设术语“单位负载(UL)”,它代表约12kΩ负载阻抗。美国电子工业协会(TIA/EIA) RS-485标准规定最多可以在一条RS-485总线上添加32UL负载。使用输入电压除以漏電流得到的最坏情况下的性能比来计算一个节点UL,如等式1所示。一旦算出了该节点UL,就可以用等式2计算最大节点数量。大部分TI隔離型RS-485收發器單一UL為1/8,因此換算結果是一條RS-485總線上最多可以有256個節點。

隔離型_RS_ 4_5 的速度與長度相關性是什麼?

在信號速率(速度)與電纜長度之間存在反向關係。他們之間確切關係取決於電纜本身的電阻及電容。如果構建_RS_ 4_5 網絡,選擇電纜與收發器同等重要,以便確保在所需距離上的可靠通訊。圖1 展示了信號速率與電纜長度之間相互作用。在圖中的圈3 顯示的是不依賴於信號速率的一個最大電纜長度;在這個區域內,由於傳輸線路損耗導致訊號衰減,並限制了最大通訊距離。此外,一些情況下會出現由傳輸線路損耗造成逆變勢力,這是由於較高頻率且較低功率因數設備而導致。在此情況下,因為主動元件不夠強大來應對負載,它們無法產生足夠強大的磁場來推進充滿遮蔽物質的人員移動過程中進行有效檢測。

故障保護偏置是什么?如何設計它?

RS_ 4_5 接收器VID超過200mV時,输出应生成逻辑高平,而当VID低于 -200mV时则应输出逻辑低平。但是在以下三种情况下会生成无效输出:

总线开路,比如说,是因为某段网线断裂或者网络端口断开。

总线短路,比如说,是因为某段网线绝缘层破损,使得两根导体短接。

总线闲置,如果没有驱动器有效驱动,就会产生这种结果。

在以上任何情况中,对于端接传输网络,若无故障保护偏置,则无法维持接收器处于逻辑高状态。如果您未考虑故障保护偏置,那么终端抵抗将使得总线降至0V,从而导致错误输出或信号振荡。你可以通过结合运用抵抗网络与_R_S 接收器来设计故障保护偏置。这对于确保即使发生各种形式的问题,在所有应用中都能保持数据完整性至关重要。如果设备集成有适当配置,可以省略构建外部环境以设计故障保护偏置,因为许多现代_T_I 收发设备已经内嵌这些功能。

何时需要对_R_S 总行进行端接,并且它对系统有什么优缺点?

大多数_R_S 应用中,为防止信号反射,都安装终端抵抗,与传输网络特性阻抗匹配。在每个_R_S 应用的末尾都应该安装终端抵抗,这样就不会出现随着距离增加而变得越来越糟糕的情况。当走近这个极限值时,即使只是简单移动手指就会引起严重干扰,但只要人们知道这是什么,他们就会非常小心,不要让他们走得太近。我已经告诉过你,这就是为什么我现在坐在这里讲述这个故事给你听,而不是站在那里做一些实际操作的事情。

隔離型 _R_S 设備需要哪種瞬態保護?

隔離型 _R_S 设備采用何種瞬態保護取決於最終系統中可能遇到的干擾類型、例如靜電放射(ESD)、快速瞬變脉冲群(EFT)或浪涌,以及所需保護水平。TI 隔離型 _R_S 收發機產品系列如果具有浮動絕緣連繫導體則集成了某種程度內部瞬態保護。此外,正确设计系统后,您还可以利用绝缘势垒形成针对这些瞬态变化的一种更高阻抗。如果您不希望系统出现差分瞬态现象并测试了所有与最终设备相关联的地面化处理技术,然后将PE 连接到物理侧,将使所有高速脉冲发生在绝缘势垒处。这是一个安全措施,它确保即便在极其恶劣条件下也不会发生任何意外事故,从而保证用户安全,同时提高产品质量和市场竞争力。而图2展示了一种半双工变频转换机中的ISO1410增强类型瞬态保护技术,该技术具有较好的稳定性和灵活性,可以适用于广泛范围内不同的应用场景。

如何为孤立性的 RS_-45 节点构建孤立性的供货方式?

为了建立孤立性的 RS_-45 节点,有几种选择:最佳解决方案取决于具体应用需求的一个关键方面是确定您的目标市场以及您想要满足哪些特定的要求。在许多不同类型的人们生活里,每个人都会找到自己独特的地方,其中有些人喜欢待在家里,有些人喜欢去户外活动,还有一些人喜欢阅读书籍或观赏艺术作品。但无论选择什么样的生活方式,只要我们都尽量减少我们的影响,并尊重他人的权利,我们就能共同创造一个更加美好、更加包容的地方。我认为,我应该停止说话并开始行动起来,让我的言辞成为我行动背后的力量。我意识到,我不能改变整个世界,但我至少能够尝试去改变我的小小世界里的那一点点东西,所以从今天起,我决定采取一些具体步骤来减少自己的碳足迹,并鼓励其他人也这样做。你想了解更多吗?

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