作者 / Richard Anslow
ADI公司
Richard Anslow，产品使用工程师，工程硕士，首要从事新产品界说以及与ADI阻隔通讯系列产品相关的客户服务作业。
摘要：介绍了ADI使用于工业的coupler®数字阻隔器和RS-485收发器
产品系列处理方案。
简介
ADI公司的iCoupler®数字阻隔器和RS-485收发器产品系列处理了工业使用中的两大需求：更高的数据速率和更低功耗的作业形式。
关于高性能电机操控编码器使用而言，一般需求更高的数据速率、更小的RS-485收发器封装和IEC 61000-4-2 ESD维护。ADM3065E/ADM3066E 50 Mbps收发器选用节约空间的10引脚LFCSP封装，可供给±12 kV(触摸)和±12 kV(空气)的IEC 61000-4-2 ESD维护功用，为 EnDat编码器供给了一套牢靠的处理方案[1]。此外，在ADM3065E/ADM3066E 中增加高速安稳的信号和功率阻隔能够经过 isoPower® ADuM6401或 isoPower ADuM6000 及 iCoupler ADuM241D来完成，如本文所述。
在电池供电体系、井下使用(例如采矿)以及在4 mA至20 mA环路中作业的进程操控体系中，往往对低功耗作业形式具有较高需求。ADI公司出产的微功耗数字阻隔器ADuM1441在关断形式下的静态功耗低于23 μA。ADM3483 3.3 V、250 kbps RS-485收发器的静态功耗极低，关断形式下一般仅2 nA。
图1所示为合适井下使用的安稳牢靠的低功耗阻隔式RS-485处理方案。ADM3483和ADuM1441共用可供给一条通往长途地下丈量节点的牢靠低功耗链路。体系接口卡包含ARM® Cortex® 微操控器单元(MCU)、ADuCM3027和集成模仿前端(AFE)AD7124-4，用于长途温度和压力丈量。体系接口卡的固件更新经过远距离RS-485电缆供给，更新后能够在最长1 km的远距离内完成低数据速率传输(例如9.6 kbps)。
1 阻隔式高速RS-485
使用iCoupler和isoPower技能，能够向ADM3065E中增加兼具加强绝缘和5 kV rms瞬态耐受电压的电流阻隔。ADuM6401供给了所需的四通道5 kV rms信号阻隔、最高25 Mbps的作业速率以及集成式DC/DC转换器。ADuM6401合作ADM3065E(如图2所示)需将VISO引脚装备为3.3 V，具体方法是将VSEL引脚衔接到GNDISO引脚，并将5V电源衔接到VDD1引脚。在3.3V电压下作业，即便数据速率达25 Mbps，也能够保证ADM3065E仍保持在ADuM6401的负载才能范围内。
使用ADuM241D四通道数字阻隔器和ADuM6000阻隔式DC/DC转换器，能够完成50 Mbps数据速率以及ADM3065E阻隔，如图3所示。ADuM241D的数据速率最高可达150 Mbps，能够供给彻底支撑ADM3065E以50 Mbps数据速率作业所需的准确时序。
不过，以50 Mbps数据速率作业的条件是使ADM3065E作业在3.3 V电压下。
假如需求在5V电压下作业，能够将ADuM6000上的VSEL引脚衔接到VISO，但支撑的最大数据速率会下降(例如，<10 Mbps)。更多信息，请参阅ADuM241D和ADuM6000数据手册[2-3]。
ADuM6401和ADuM6000 isoPower器材中的DC/DC转换器可为ADM3065E(和ADuM241D)供给稳压阻隔电源。这两款isoPower器材使用高频开关元件，经过变压器传输功率。用户有必要遵从辐射标准进行印刷电路板(PCB)布局[4]。
2 阻隔式低功耗RS-485
图4显现了ADuM1441微功耗、四通道、数字阻隔器和ADM3483低功耗、半双工RS-485收发器的组合。
当ADM3483处于关断形式(驱动器使能DE引脚为低电平且接纳器使能RE引脚为高电平)时，静态电源电流一般仅为2 nA(最大标准值为1μA)。如图4所示，ADuM1441的引脚7和引脚10别离衔接至GND1和GND2。这意味着当ADuM1441阻隔器处于无总线通讯活动的关断形式时，其静态电流低于23µA。整体来说，该处理方案的静态功耗低至24 µA以下。
假如ADuM1441的引脚7和引脚10别离直接衔接到VDD1和VDD2，则ADuM1441的静态功耗仅1.2µA。这能够经过PCB上的跳线衔接来完成，用户能够挑选将引脚7衔接到VDD1或GND1，还能够挑选将引脚10衔接到VDD2或GND2。将ADuM1441中的1.2μA静态功耗特性增加到ADM3483静态电源中，可完成一个在关断或待机形式下仅耗费2μA电流的彻底阻隔式RS-485节点。为了保证阻隔器正常作业，ADuM1441的引脚7和引脚10有必要别离衔接到GND1和GND2。
参阅文献：
[1]Anslow R,Sorensen J.Using the ADM3065E 50 Mbps RS-485 Transceiver in EnDat Motor Control Encoder Applications [R/OL].www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-1397.pdf
[2]Cantrell M.isoPower器材的辐射操控主张[R/OL]. http://www.analog.com/media/cn/technical-documentation/application-notes/AN-0971_cn.pdf
[3]Datasheet: 5.0 kV rms Quad Digital Isolators——ADuM240D/ADuM240E/ADuM241D/ADuM241E/ADuM242D/ADuM242E[R/OL].http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADuM240D_240E_241D_241E_242D_242E.pdf
[4]Datasheet: Isolated, 5 kV, DC-to-DC Converter——ADuM6000[R/OL].http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADuM6000.%&&&&&%
本文来源于《电子产品世界》2018年第1期第76页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
