【導(dǎo)讀】川土微電子CA-IF48XX工業(yè)級(jí)RS-485/422全/半雙工收發(fā)器接口芯片系列于2021年4月上市,該系列芯片能夠應(yīng)用在惡劣和嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境中。對(duì)比國內(nèi)外同類產(chǎn)品型號(hào),CA-IF48XX在共模輸入范圍、速率等指標(biāo)上能與國外大廠持平,在一些其他指標(biāo)上也有著明顯優(yōu)勢(shì)。目前該系列產(chǎn)品已批量供貨,歡迎選購。
產(chǎn)品特性
特性一:高共模電壓輸入范圍±15V,適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。
眾所周知,通信需要在一個(gè)有交流電力線或者大型電機(jī)產(chǎn)生的電磁干擾環(huán)境下進(jìn)行。由于通信節(jié)點(diǎn)地之間會(huì)有磁場,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此會(huì)造成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)地之間存在壓差,對(duì)通信會(huì)造成干擾。再如,節(jié)點(diǎn)地失調(diào)的情況下,由于A與B之間的傳輸距離較遠(yuǎn),大地也同樣具有阻抗,節(jié)點(diǎn)A到B之間流過大地的電流,會(huì)造成兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的地失調(diào)。
以上兩種情況都會(huì)在總線上面疊加共模電壓,如果485芯片的總線輸入電壓共模范圍不夠,就會(huì)對(duì)通信造成影響。因此川土微電子提供了盡可能高的共模輸入電壓的485接口芯片,以解決通訊端實(shí)際存在的問題。
特性二:±30kV的HBM ESD保護(hù)。
上圖是一個(gè)典型的UART轉(zhuǎn)485的應(yīng)用模塊,可以看出由于選用的485接口芯片的ESD能力不夠,那么在PCB上面就需要額外增加幾個(gè)TVS抑制二級(jí)管,浪費(fèi)了布板面積,增加了物料的成本。
而川土微電子CA-IF48XX芯片支持±30kV的HBM ESD防護(hù),不需要添加這些提高ESD能力的抑制二極管。
特性三:支持極性校正功能。
對(duì)于CA-IF4888HS這款芯片產(chǎn)品來說,它還具有一個(gè)極性校正功能,下圖展示了一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用場景,當(dāng)總線上面A與B反接之后,此款芯片可以自動(dòng)糾正極性,實(shí)現(xiàn)正常通信。
關(guān)于極性校正如何操作,為了檢測總線極性,必須滿足以下所有三個(gè)條件:
1、故障安全偏置網(wǎng)絡(luò)(通常在主節(jié)點(diǎn)上)必須定義總線的信號(hào)極性
2、從節(jié)點(diǎn)必須使能接收機(jī)并禁用驅(qū)動(dòng)器(REB=DE=0)
3、總線必須在故障安全時(shí)間(tFS-max)內(nèi)空閑
故障安全時(shí)間過去之后,極性校正完成,并同時(shí)應(yīng)用于接收機(jī)和發(fā)送通道??偩€極性的狀態(tài)被鎖存在收發(fā)器中,并保持其狀態(tài)以用于后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。
特性四:采用1/8負(fù)載,最多支持256個(gè)負(fù)載,上下電無毛刺,支持熱插拔。
CA-IF48XX采用1/8負(fù)載,因此可以最多支持256個(gè)負(fù)載,負(fù)載電阻過大,會(huì)帶來高速通信時(shí)接收信號(hào)失真的問題。CA-IF48XX系列芯片內(nèi)部采用快速響應(yīng)模塊,能夠支持高速率的通訊。此外,芯片內(nèi)部通過特別的上電邏輯處理,保證芯片上下電無毛刺,可以支持熱插拔,子模塊接入總線更加方便。
應(yīng)用方案
RS485總線在智能電表系統(tǒng)上的應(yīng)用
智能電表應(yīng)用框圖
上位機(jī)通過USB轉(zhuǎn)UR的接口芯片與485接口芯片進(jìn)行通信,作為主機(jī),然后再通過總線連接上分布于樓宇各個(gè)角落的電表模塊,電表模塊由單片機(jī)讀回電流電壓采樣芯片得到的數(shù)據(jù),然后放入存儲(chǔ)芯片中,再控制485芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這樣上位機(jī)就能得到所有電表的數(shù)據(jù),省去了人工抄表的麻煩。
485通訊部分原理圖
由于電表上存在高壓,所以接口上需要做好隔離設(shè)計(jì),然后總線接口上需要一些ESD保護(hù)處理。
此外,川土微電子CA-IF1051 CAN總線收發(fā)器系列預(yù)計(jì)將在Q2發(fā)布
這款 CAN 收發(fā)器系列符合 ISO1189-2 (2016) 高速CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))物理層標(biāo)準(zhǔn)。所有器件均設(shè)計(jì)用于數(shù)據(jù)速率高達(dá) 2Mbps(兆位每秒)的 CAN FD 網(wǎng)絡(luò)。
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