麒麟電子
標題: 低成本RS-485通信隔離方案 [打印本頁]
作者: 拍明芯城 時間: 2018-6-27 17:28
標題: 低成本RS-485通信隔離方案
RS485總線因其接口簡單，組網(wǎng)方便，傳輸距離遠等特點在工業(yè)控制、電力通訊、智能儀表等領域廣泛應用。下圖1為RS-485網(wǎng)絡應用框圖，圖中5腳和8腳是電源引腳，6腳和7腳就是485通信中的A和B兩個引腳，而1腳和4腳分別接到我們單片機的RXD和TXD引腳上，直接使用單片機UART進行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。2腳和3腳是方向引腳，其中2腳是低電平使能接收器，3腳是高電平使能輸出驅動器。我們把這兩個引腳連到一起，平時不發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，保持這兩個引腳是低電平，讓RS485處于接收狀態(tài)，當需要發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，把這個引腳拉高，發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送完畢后再拉低這個引腳就可以了。為了提高RS485
傳統(tǒng)隔離式RS-485網(wǎng)絡使用的通信隔離產(chǎn)品一般都需要供電電源。如上圖1的紅框所示，該電源主要給圖中的隔離光耦進行原副邊供電，本文針對上圖的電源需求推薦一款由圣邦微(SGM)公司推出的低成本電源芯片SGM46000，該電源可以改善以往隔離型工業(yè)電源的設計復雜度較大、設計成本比較貴、體積比較大等缺點。
圖1中所需求的供電電源為5V轉5V，但是SGM46000可以實現(xiàn)的隔離電源設計種類很多，典型應用如3.3V~5V、5V~3.3V、5V~5V、5V~12V、5V~±15V，其實只要是輸出電壓30V以內(nèi)，輸出電流50mA以內(nèi)均可以使用。也就是說利用SGM46000可以設計出一系列的工業(yè)電源，滿足不同的485通信隔離芯片的供電需求。
總之SGMICRO公司的DC/DC轉換芯片SGM46000，集成原邊控制器和H橋及驅動器，可直接驅動隔離變壓器，將高壓和用戶可能觸碰到的低壓直流電進行隔離，保障用戶安全，避免觸電風險。輸入電壓2.5V至 5.5V，支持3.3V、5V或12V多種隔離輸出電壓，最大輸出功率可達3W，-40℃~+125℃工作溫度范圍，滿足控制面板對電壓、功率和高溫的工作環(huán)境需求，讓系統(tǒng)更加安全可靠。SGM46000的內(nèi)部框圖如下圖2所示。
SGM46000產(chǎn)品特性：
• 可為隔離電源中的變壓器提供高達3W的功率
• 寬范圍2.5V~5.5V單電源供電
• 可通過電阻編程設置內(nèi)部振蕩器模式
• 帶看門狗的外部時鐘模式
• 禁止模式
• 欠壓鎖定
• 熱關斷
• -40℃~+125℃工作溫度范圍
• SOIC-8封裝
最后附上SGM46000的典型應用電路，如圖3所示。由圖可知SGM46000只需搭配少量的外圍元器件就可以輕松實現(xiàn)電源轉化，整體BOM成本低廉。
電源管理芯片(Power Management Integrated Circuits)，是在電子設備系統(tǒng)中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責的芯片.主要負責識別CPU供電幅值，產(chǎn)生相應的短矩波，推動后級電路進行功率輸出。常用電源管理芯片有HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等。
主要電源管理芯片有的是雙列直插芯片，而有的是表面貼裝式封裝，其中HIP630x系列芯片是比較經(jīng)典的電源管理芯片，由著名芯片設計公司Intersil設計。它支持兩/三/四相供電，支持VRM9.0規(guī)范，電壓輸出范圍是1.1V-1.85V，能為0.025V的間隔調(diào)整輸出，開關頻率高達80KHz，具有電源大、紋波小、內(nèi)阻小等特點，能精密調(diào)整CPU供電電壓。
電源管理芯片的應用范圍十分廣泛，發(fā)展電源管理芯片對于提高整機性能具有重要意義，對電源管理芯片的選擇與系統(tǒng)的需求直接相關，而數(shù)字電源管理芯片的發(fā)展還需跨越成本難關。
當今世界，人們的生活已是片刻也離不開電子設備。電源管理芯片在電子設備系統(tǒng)中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其它電能管理的職責。電源管理芯片對電子系統(tǒng)而言是不可或缺的，其性能的優(yōu)劣對整機的性能有著直接的影響。
所有電子設備都有電源，但是不同的系統(tǒng)對電源的要求不同。為了發(fā)揮電子系統(tǒng)的最佳性能，需要選擇最適合的電源管理方式。
首先，電子設備的核心是半導體芯片。而為了提高電路的密度，芯片的特征尺寸始終朝著減小的趨勢發(fā)展，電場強度隨距離的減小而線性增加，如果電源電壓還是原來的5V，產(chǎn)生的電場強度足以把芯片擊穿。所以，這樣，電子系統(tǒng)對電源電壓的要求就發(fā)生了變化，也就是需要不同的降壓型電源。為了在降壓的同時保持高效率，一般會采用降壓型開關電源。
同時，許多電子系統(tǒng)還需要高于供電電壓的電源，比如在電池供電設備中，驅動液晶顯示的背光電源，普通的白光LED驅動等，都需要對系統(tǒng)電源進行升壓，這就需要用到升壓型開關電源。
此外，現(xiàn)代電子系統(tǒng)正在向高速、高增益、高可靠性方向發(fā)展，電源上的微小干擾都對電子設備的性能有影響，這就需要在噪聲、紋波等方面有優(yōu)勢的電源，需要對系統(tǒng)電源進行穩(wěn)壓、濾波等處理，這就需要用到線性電源。
上述不同的電源管理方式，可以通過相應的電源芯片，結合極少的外圍元件，就能夠實現(xiàn)。可見，發(fā)展電源管理芯片是提高整機性能的必不可少的手段。
Iczoom拍明芯城（www.iczoom.com）聚焦于中小企業(yè)需求，具有貨源可靠、品類齊全、交付及時、價格實惠、方案眾多的特點和服務優(yōu)勢，客戶來源非常豐富，原廠、代理商、正品經(jīng)銷商、同行電商、終端商均有注冊。 Iczoom拍明芯城嚴格把控賣家資質(zhì)和貨品質(zhì)量，快速匹配買賣信息，幫助客戶“賣得快、買得全”。同時，Iczoom拍明芯城為中小企業(yè)提供專業(yè)的管理軟件和全程供應鏈服務，讓客戶輕松實現(xiàn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)化管理
| 歡迎光臨 麒麟電子 (http://www.isorzjg.com/) |
Powered by Discuz! X3.5 |