RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍.pdf

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1、RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍本文主要简单介绍RS-485总线标准，以及比较几种常见的RS-485电路，并重点介绍美国模拟器公司（ADI）最新量产的具备±15kVESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器ADM2582E/ADM2587E，一个集成隔离DC/DC电源，适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。1.引言随着现代化社会生活的迅速发展，工业自动化的程度越来越高。在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中，也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是，在工业控制等环境中，常会有电气噪声干扰传输线路，使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰

2、而导致信号传输错误；另外，RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15米。为了解决上述问题，RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。RS-485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线。因为RS-485的远距离、多节点（256个）以及传输线成本低的特性，是EIARS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。ADI公司的ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计，符合ANSI/TIA/EIARS-485-A-98和ISO8482:1987(E)标准。它采用ADI公

3、司的iCoupler®技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPowerDC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。2．RS-485标准介绍电子工业协会（EIA）于1983年制订并发布RS-485标准，并经通讯工业协会（TIA）修订后命名为TIA/EIA-485-A，习惯地称之为RS-485标准。RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。RS-485标准数据信

4、号采用差分传输方式（DifferentialDriverMode），也称作平衡传输，RS-485标准的最大传输距离约为1219米。通常，RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体，平衡双绞线的长度与传输速率成反比。在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。如果采用光电隔离方式，则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。3．几种典型的RS485电路设计(1)、传统的RS485电路作为一种常用的通讯接口器件，RS-485/RS-422芯片可以在许多半导体公司中找到对应的型号，比如ADI公司（器件前缀为ADM）。大部分工业RS-485总线的客户应

5、用如下的电路连接方式如图1所示，其485电路主要由2或3个快速光耦，RS-485收发器件以及隔离电源模块组成，优点是连接简单，价格便宜，缺点是用的器件较多，占用的PCB面积大，而且光电耦合器的在速度限制、功耗以及LED老化上受到限制。图1ADM487E典型应用电路(2)、带隔离的增强型RS-485电路磁耦隔离iCoupler技术，是由ADI公司设计开发的一项适合高压环境的隔离电路的专利技术，而非传统的基于光电耦合器所采用的发光二极管（LED）与光敏三极管结合，因采用了高速的iCOMS工艺，因此在功耗、体积、集成度、速度等各方面都优于光耦。同时能满足医用设备高电压工业应用、电源以及其它高隔

6、离度环境的严格隔离要求，非常适合在各种工业上的应用，包括数据通信、数据转换器接口、各种总线隔离以及其它多通道隔离应用。ADM2483是带隔离的增强型RS-485收发器，其内部框图如图2所示，它包括一个三通道隔离器、一个带三态输出的差分驱动器和一个带三态输入的差分接收器。1/8单位负载的接收器输入阻抗可允许多达256个收发器接入总线，最高传输速率可达500Kbps。逻辑端兼容3V/5V工作电源，总线端5V供电。ADM2483与其它RS-485接口芯片相比，集成了磁隔离技术，仅需要一个外部的DC/DC电源即可。ADM2483应用电路如图3所示，本电路仅供参考，若遇特殊应用，为了设备及系统安全

7、，可以选择相应的其它保护措施，如TVS等等。图2ADM2483功能内部框图图3ADM2483BRW典型应用电路(3)、完全集成式隔离数据收发器(a)、功能介绍ADM2582E/ADM2587E包含一个集成式隔离DC/DC电源，不再需要外部隔离电源模块，是带隔离的增强型RS-485收发器，ADM2582E/ADM2587E是具备±15kVESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器，适合用于多点传输线路上的高速通信应用。它采用ADI公司的