隔离型485芯片，485磁隔离中继器
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|1 绝缘技术
绝缘是电磁兼容的关键技术之一，目前使用的主要绝缘技术有光电隔离、磁隔离、电（电容）隔离等。本文主要分析光电绝缘和iCoupler磁绝缘。
1.1 光电绝缘
光电隔离器利用光作为介质传播电信号，通过集成发光元件（如发光二极管）、光接收元件（如光敏半导体管）和信号放大器来实现。当输入电信号时，发光元件发光，光电探测器接收光产生光电流，信号被放大输出，实现光电传输和转换。由于它们使用光作为信号传输介质，因此它们不直接电连接并且是电隔离的。
光耦的缺点主要表现在速度限制、功耗、LED老化等方面，但同时，随着频率的升高，光耦的绝缘阻抗下降，抗干扰效果也下降。
1.2 iCoupler磁隔离
iCoupler磁隔离技术是由美国ADI公司（Analog Devices Inc）设计开发的一种适用于高压环境的专利隔离电路技术，而不是传统的发光和光敏器件的组合。基本原理是采用芯片级脉冲变压器耦合技术，当信号输入时，首先经过施密特触发器整形，然后经过编码电路，再经过脉冲变压器组合，最后经过一个脉冲变压器。解码电路和施密特触发器、器件输出。另外，电路的输入端有刷新电路，保证即使在没有跳变信号输入的情况下，输出状态也与输入状态匹配。 iCoupler 数字隔离器采用专利平面磁场技术，集成变压器驱动和接收器电路，无需外部驱动器。
因此，它在功耗、容量、集成度、速度等方面均优于光电耦合。它可以满足电源和其他高隔离环境的隔离要求，非常适�**ㄊ萃ㄐ拧⒆芟吒衾牒推渌嗤ǖ栏衾朐谀诘母髦止ひ涤τ谩�
2、传统RS485/422接口隔离电路传统RS485/422接口隔离电路主要采用光电隔离技术，由两路或三路高速光电隔离电路组成。
它由隔离器、RS485/422收发装置和电源隔离模块组成，如图1所示。
图1 传统半双工RS485/422接口隔离电路
图为传统RS485/422接口隔离电路，以光电隔离器TLP521-1Y为例，该光电隔离器是一款高速晶体管输出光电隔离器，具有很强的传输效率和抗干扰性能。 VCC 和VCC485 是两组电源，不共用地，通常是隔离的。
实现隔离式DC-DC，通过光电隔离器实现信号的隔离传输，ADM487与MCU系统不共地。该电路可以有效抑制高共模电压的产生，降低ADM487的损坏率，提高系统稳定性。传统RS485/422接口隔离电路的优点是价格便宜、隔离效果好。但缺点是使用器件较多，占用PCB面积较大，电路繁琐。另外，光耦在传输速度、功耗、LED老化等方面都有限制，所以总体来说
对系统的稳定性有一定的影响。
3 ADM2587E芯片
ADM2587E 是一款隔离式RS485/422 收发器，具有来自Analog Devices, Inc. 的集成iCoupler 数字隔离功能，具有15kV ESD 保护，适用于多点传输线路上的高速通信应用。它在单个封装中集成了3通道隔离器、三态差分线路驱动器、差分输入接收器和采用isoPower技术的DC-DC隔离电源转换器，其内部结构如图2[2]所示。
采用iCoupler专利技术设计的数字隔离器不仅直接在芯片上制造iCoupler变压器，而且还集成了施密特触发器、翻译器/解码电路、校正和看门狗电路，如图3所示，集成到芯片的输入和输出中。当数据进入iCoupler器件时，首先通过施密特触发器对信号进行滤波整形，然后通过解码电路将信号转换为脉冲信号，与脉冲变压器结合，然后进入解码。有电路对波形进行还原，最后用施密特触发器滤波整形后输出理想的方波。补偿和看门狗电路确保器件能够在低速和直流信号条件下运行。
ADM2587E : 的其他特殊功能
1) 隔离式RS485/RS422 收发器，可配置为全双工或半双工。
2) 集成isoPower隔离DC-DC转换器，无需外部DC-DC电源。
3）通讯速度500kb/s，可全面支持115-200波。
特别优惠；
4) 具有开路、短路和故障保护； 5) 具有热关断保护
图2 ADM2587E功能框图
4 磁隔离RS485/422接口电路设计
该方案采用ADM2587E单芯片实现RS485/422接口的完全隔离。 ADM2587E 具有RE/DE 使能控制引脚，支持半双工和全双工RS485/422 接口分离。电路分别如图4 和图5 所示。从图4和图5可以看出，通过控制使能引脚RE/DE和A、B、Z、Y可以实现半双工或全双工通信。图中，GND1为隔离地。
虽然接地是在芯片内部连接的，但实际使用时最好物理连接在外部，这样绝缘效果更好。GND2 为总线端子地，也建议外部连接。 VCC为隔离侧电源，ADM2587E内部集成了采用isoPower技术的DCDC隔离电源转换器，仅用单个电源即可实现在芯片内部的隔离侧和总线侧之间提供隔离电源。另外，由于内部DC-DC是高频器件，需要在输入/输出电源旁边加一个旁路电容进行滤波，但通常是在输入/输出电源旁边加一个0.0。 1 F 和10 F 电容器在图中显示为C1 至C8。 VISOOUT 引脚是ADM2587E 内部隔离电源的输出引脚，VISOIN 引脚是内部集成RS485/422 收发器的电源输入引脚。正常使用时，必须外接电源给总线侧供电。该隔离电路与传统光耦隔离电路相比最明显的优点是只需要一颗ADM2587E芯片即可彻底解决问题。
解决RS485/422接口的隔离问题，电路设计简单，节省PCB约60%-70%。其次，ADM2587E芯片采用的磁隔离技术基于芯片级变压器传输原理，信号传输过程中几乎没有能量损耗，以极低的功耗实现150Mbps的高速数据隔离。光电绝缘很少表现出如此高的传输率。同等速率下，功耗仅为光电绝缘的1/10至1/6。最后，iCoupler 磁隔离消除了与光耦合器相关的不确定的电流传输比、非线性传输特性以及时间和温度漂移问题，并具有内部施密特电路，可对输入和输出电路进行滤波。配备各种高速控制芯片。