新聞中心

        EEPW首頁 > 嵌入式系統 > 設計應用 > 設計適合惡劣環境下工業應用的魯棒隔離式RS-232數據接口

        設計適合惡劣環境下工業應用的魯棒隔離式RS-232數據接口

        作者: 時間:2014-01-11 來源:網絡 收藏

          通過使用晶圓級工藝直接在片上制造變壓器,iCoupler 通道能以較低成本相互集成以及與其它半導體功能集成在一起。ADM3252E即是這樣的一個例子,它是一個緊湊器件中的隔離式雙通道收發器。i隔離技術至少在以下五個方面克服了舊式光耦合器解決方案所造成的限制:集成—集成iCoupler 支持雙向操作,因此可縮小總體尺寸并降低系統成本—、性能更高、功耗 更低、易于使用且可靠性更高。

          

          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

          該單芯片解決方案能夠顯著縮減隔離式RS-232接口所需的設計時間和電路板面積。由于PCB上的元件數量明顯減少,因此能夠降低制造成本并提高可靠性。此外,ADM3252E無需進行任何修改,便可用于5 V或3.3 V應用,避免了分立設計所必須進行的設計更改。

          iso技術能夠直接在44引腳BGA封裝的芯片上提供2.5 kV電源隔離,因而無需傳統解決方案中所用的昂貴分立變壓器。此外,iCoupler 技術能夠提供信號(數據)隔離,因而無需四個分立式光耦合器通道。



        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 连州市| 蓬溪县| 晋州市| 佛坪县| 昆山市| 满洲里市| 思茅市| 庆安县| 岳阳县| 凭祥市| 大冶市| 株洲市| 方城县| 休宁县| 顺昌县| 章丘市| 鞍山市| 宝丰县| 洮南市| 安泽县| 民勤县| 德格县| 克拉玛依市| 普兰县| 耒阳市| 航空| 进贤县| 贵南县| 佳木斯市| 察哈| 天镇县| 屯昌县| 英吉沙县| 新建县| 湖南省| 洛浦县| 黄大仙区| 中阳县| 安义县| 顺昌县| 菏泽市|