概述
LTC1535 是一款隔離型 RS485 全雙工差分線路收發器。隔離型 RS485 非常適合于那些接地環路斷開 (以允許大得多的共模電壓范圍) 的系統。一個內部電容性隔離勢壘在線路收發器和邏輯電平接口之間提供了 2500VRMS 的隔離。受電側包含一個 420kHz 推挽式轉換器,用于給隔離型 RS485 收發器供電。內部全雙工通信通過電容性隔離勢壘來實現。該收發器符合 RS485 和 RS422 標準的要求。
驅動器和接收器具有三態輸出,且驅動器在整個共模范圍內保持高阻抗。驅動器具有雙向短路電流限值和一種緩慢的轉換速率選擇功能,用于較大限度地降低 EMI 或反射。68kΩ 的接收器輸入允許連接多達 128 個節點。當接收器輸入開路或短路時,故障保險功能電路將默認至一種高電平輸出狀態。
數據表:*附件:LTC1535隔離型RS485收發器技術手冊.pdf
應用
- 隔離型 RS485 接收器 / 驅動器
- 具有大共模電壓的 RS485
- 斷開 RS485 接地環路
- 多個未終接線路抽頭
特性
- 符合 UL 額定規格的隔離型 RS485:2500V
RMS
UL 認證文件 #E151738 - 免除了接地環路
- 250kBd 最大數據速率
- 采用 420kHz 轉換器進行自供電
- 半雙工或全雙工
- 故障保險輸出為高電平 (對于開路或短路接收器輸入)
- 短路電流限制功能
- 緩慢的轉換速率控制
- 68kΩ 輸入阻抗支持多達 128 個節點
- 熱停機功能
- 在驅動器輸出端和接收器輸入端上提供了 8kV ESD 保護
- 采用 28 引腳 SW 封裝
應用電路
引腳配置描述
典型性能特征
框圖
開關時間波形
應用信息
隔離柵與采樣通信
LTC1535采用SW - 28隔離引線框架封裝,在邏輯接口與RS - 485收發器對之間提供電容性隔離柵。該隔離柵可提供2500V RMS的隔離電壓。兩側之間的通信利用隔離電容,以多路復用方式傳輸全雙工數據(見圖20和功能框圖)。數據在跨隔離柵傳輸前會被采樣和編碼,這會給信號增加采樣抖動和延遲(見圖13和圖14)。采樣抖動約為250ns,標稱延遲為600ns。在250Kbps的波特率下,這代表著6.2%的總抖動。DE信號到接收器輸出的延遲為875ns±125ns,由于編碼的原因,該延遲更長。通信啟動時間約為1μs至2μs。若隔離側通信失敗,超時故障會占用通信。可在**overline{RE}**引腳監測故障。
最大波特率可通過設置自激振蕩模式來確定,如圖1所示。在此配置中,overline{SLO} = V_{CC2},振蕩頻率由內部采樣率設定。當overline{SLO} = 0V時,由于輸出上升和下降時間變慢,頻率會降低。
推挽式DC/DC轉換器
功率側包含一個全橋開環驅動器,經優化后適用于單初級和帶中心抽頭次級的變壓器配置。圖10展示了DC/DC轉換器,該轉換器可使用Eaton CTX02 - 14659變壓器向隔離側提供10V/100mA的電流。
由于DC/DC轉換器為開環,選擇低阻抗元件對實現良好的穩壓至關重要。同時,必須注意在負載非常重時,不要超過建議的**V_{CC2}**最大電壓7.5V。隔離側包含一個低電壓檢測電路,以確保僅當存在足夠的隔離側電源電壓時,跨隔離柵的通信才會進行。若DC/DC轉換器輸出過載,電源電壓會觸發低電壓檢測電路,使其在4.2V時跳閘。對于更高的電壓隔離要求,可使用Eaton CTX02 - 14608變壓器。
表1列出了適用于LTC1535的DC/DC轉換器的變壓器示例,采用圖10所示的電路拓撲。雖然建議使用此次級電路拓撲,但也可采用其他次級電路拓撲,以實現不同的 (原文此處未完整,按現有內容翻譯 ) (圖1、圖10、圖13、圖14、圖20因未顯示,保留圖注相關表述 )
應用信息
變壓器配置
DC/DC轉換器驅動器的戴維南等效電阻約為4Ω,且變壓器的伏秒額定值應大于T_{PULSE} 。
驅動器輸出與慢擺率控制
LTC1535采用專有驅動器輸出級,其共模電壓范圍可超出電源電壓。這樣,在整個RS - 485共模范圍內可保持高阻抗狀態。輸出級在正、負方向均提供100mA的短路電流限制。因此,即使在短路情況下,開環DC轉換器的電源電壓仍會保持足夠高,以確保跨隔離柵進行適當通信。在熱關斷事件中,驅動器輸出會被禁用,故障狀態將通過**overline{RE}**弱輸出指示。
CMOS電平**overline{SLO}**引腳可選擇慢擺率或快擺率(有關典型波形,見圖15、16、17、18,LTC1535驅動器輸出)。**overline{SLO}輸入內部有一個100k上拉電阻。當overline{SLO}為高電平時,驅動器輸出慢擺率,以降低高頻邊沿。若overline{SLO}**開路或接高電平,默認采用快邊沿。在慢擺率邊沿期間,器件消耗的電流更大。
在**overline{RE}**引腳上監測故障
**overline{RE}**引腳可用于監測以下故障條件:電源電壓低、熱關斷或超時故障(當跨隔離柵無數據通信時)。故障期間,接收器輸出RO默認處于高電平狀態(見表2)。雙絞線對上的開路或短路條件不會導致故障指示。然而,RS - 485接收器在接收器輸入開路或短路時不會默認輸出高電平。
**overline{RE}**引腳具有弱電流驅動輸出模式,用于指示故障條件。可使用雙向微控制器I/O線,或采用圖11中的電路輪詢此故障狀態,在該電路中,overline{RE}的控制線路被置位,故障條件從overline{RE}引腳讀回。弱驅動有100μA上拉電流指示故障,50μA下拉電流表示無故障。這樣,可在無故障條件下輪詢overline{RE}引腳而不會禁用overline{RE} 。
兩側均包含一個低電壓檢測電路。隔離側電壓低于4.2V時,通信將被禁用。
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