設計適合惡劣環境下工業應用的魯棒隔離式RS-2

　　圖4. 隔離技術比較

　　直到最近，跨越隔離柵傳輸電源需要使用單獨的DC/DC轉換器或定制分立方法，前者體積相對較大、價格昂貴且隔離不充分，后者則體積龐大且難以設計。即使是在隔離式RS-232數據通信等只需少量隔離電源的應用中，這些方法也一直是唯一可行的替代方案。

　　為了解決這一問題，ADI公司研發并制造了一款完整的全集成式解決方案，利用微變壓器跨越隔離柵實現信號和電源傳輸。這是對我們完善iCoupler r技術的延伸，是一種突破性的替代方案，稱為isoPower在單個器件中便可實現高達2.5 kV的信號和電源隔離，因而無需體積龐大、價格昂貴且難以設計的隔離電源。它可以顯著縮減典型隔離式RS-232接口的電路板面積、設計時間和隔離系統總成本。下文介紹兩種適用該技術的典型RS-232設計情況。

　　隔離、高速雙通道RS-232接口

　　圖5將使用分立元件的傳統解決方案與完全集成式解決方案進行了比較。

　　圖5. 隔離式RS-232設計比較

　　實施完全隔離式雙通道RS-232接口(圖5(a))的傳統方式是采用光耦合器來提供RS-232鏈路的數據隔離。每條數據線路(TIN1、TIN2、ROUT1、ROUT2)需要一個光耦合器以及一個外部緩沖器。隔離電源采用變壓器驅動器IC來驅動分立變壓器，并與簡單的整流電路和LDO(低壓差穩壓器)一起來凈化隔離式5 V或3.3 V ISO VCC供電軌。實施時，該設計需要八個IC和若干無源元件，并需占用極大的電路板面積。

　　在圖5(b)所示的單芯片解決方案中，可利用一個IC (ADM3252E)、兩個去耦電容和四個電荷泵電容來為所有四路信號實現一個完全隔離式(2.5kV)雙通道RS-232接口。

　　ADM3252E(圖6)將一個標準RS-232收發器與一個4通道i結合，用于提供RS-232數據信號的信號隔離。它還集成iso技術，以提供片內電源隔離。通過將iCoupler 和isoPower離技術相結合而集成RS-232收發器，ADM3252E能夠在單個封裝(12 mm × 12 mm)內提供具有2.5 kV rms隔離性能的完全隔離式RS-232接口，并且只需六個外部電容。

　　圖6. ADM3252E隔離、雙通道RS-232收發器