人物在使用隔离型RS-485收发器时遇到的七大设计问题简明解析

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  • 2024年12月21日
  • 在探索RS-485通信协议的简单理解时,许多人可能会遇到隔离型RS-485收发器的设计问题。以下是针对使用者的一些常见问题总结: 何时必须进行RS-485总线的隔离? 隔离能够防止系统之间直流电(DC)和异常交流电(AC)的影响,同时支持信号和电能传输。隔离通常用于保护人员免受危险电压和电流浪涌伤害;对于保护人员而言,这种隔离称为增强型隔离。它还可以防止节点间长途通信形成接地回路

人物在使用隔离型RS-485收发器时遇到的七大设计问题简明解析

在探索RS-485通信协议的简单理解时,许多人可能会遇到隔离型RS-485收发器的设计问题。以下是针对使用者的一些常见问题总结:

何时必须进行RS-485总线的隔离?

隔离能够防止系统之间直流电(DC)和异常交流电(AC)的影响,同时支持信号和电能传输。隔离通常用于保护人员免受危险电压和电流浪涌伤害;对于保护人员而言,这种隔离称为增强型隔离。它还可以防止节点间长途通信形成接地回路,并允许远高于RS-485标准推荐的节点间通信接地电位差变化率。

一条RS-485总线上可以连接多少个节点?

RS-485定义了一个名为“单位负载”(UL)的假设术语,它代表约12kΩ的负载阻抗。美国电子工业协会(TIA/EIA)规定最多可添加32个UL到一条RS-485总线上。通过计算输入电压除以漏电流,我们可以得到每个节点最坏情况下的性能比。一旦计算出这个值,就可以用等式来计算最大节点数量。大部分TI隔离型RS-485收发器单一UL为1/8,因此换算结果是一条RS-485总线上最多可有256个节点。

隔離型RS-485与长度相关性是什么?

在信号速率与距离之间存在反向关系,这取决于选用的传输介质本身的阻抗和容量。如果要构建一个稳定的网络,选择合适的传输介质至关重要,以确保在所需距离上的可靠通信。

什么是故障保护偏置?如何设计它?

故障保护偏置是在无效输出的情况下提供差分输入,从而保持接收器处于逻辑高状态。如果不考虑故障保护偏置,终端阻抗将使得总线降至0V,导致错误输出或信号振荡。在大多数应用中,为避免信号反射,将匹配特性阻抗作为最佳做法。此外,大部分TI产品集成了内置故障保护,使得用户不需要额外构建外部环节。

何时需要端接RS-485总线?这对系统有什么优点和缺点?

端接通常被认为是最佳实践,因为它避免了信号反射的问题。但这种做法也带来了直流损耗增加功耗的问题,但这一点通常被视为小不足以忽略端接带来的好处。

隔離型设备需要哪种瞬态保护?

隔離型设备中的瞬态保护取决于系统中可能出现干扰类型以及所需水平。一些产品具有内部瞬态屏蔽,而其他情况下则可能需要额外组件,如瞬态抑制二极管或防脉冲抵抗来提供更好的屏蔽效果。

如何为隔離型電源構造節點?

构造节点之間電源有一些選項,其中一個選擇是使用变压器驱动器來實現推挽式配置,這種配置包括次级侧变压器、整流低壓差稳壓器(LDO)等。而另一個選擇則是在空间受限應用中使用ISOW78xx系列設備,這些設備在SOIC封裝中提供訊號與電源之間的絕緣功能,可以與非絕緣類別的收發機結合運用,並且占據較小空間,不需要變壓器易於通過認證測試。此外還有許多其他方法可以根據具體應用需求進行設計。

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