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CAN和485如何做好通信总线的隔离防护呢?

1、为什么要隔离通信总线?

目前大多数产品的外部通信部分可以概括为:MCU+收发器+外部总线。 大多数常用的 MCU 都集成了 CAN 或 UART 链路层控制器。 MCU发出的电平信号一般为5V或3.3V。 为了达到连接总线和远程传输的目的,往往需要在MCU和总线之间添加收发器,起到电平转换的作用。

使用总线通讯必然涉及到外部通讯接线。 CAN 和 485 总线通常需要数百米的布线。 总线越长,所经过的环境越复杂,就越容易出现通信问题。 外部环境复杂多变的电磁场会间接增加总线的电位,静电、浪涌、短路等会直接作用于通信线路。 上述情况的出现轻则导致收发器损坏,重则导致主板故障。 因此,在连接总线之前需要添加隔离。

2、通信总线隔离方案有多种,如何选择?

通信隔离需要考虑隔离器件对通信信号的影响。 目前主流的通信隔离方案有光耦、电容耦合和磁耦合。 电源隔离采用微功耗DC/DC隔离电源,使输入和输出之间没有电气连接,避免了电源端对收发器的影响。

具体来说,隔离可以通过两种方式实现:使用分立元件或使用集成模块。 作为国内优质电源供应商,金升阳根据市场需求推出了多种通信接口总线产品解决方案,包括集成模块和自建组件。 丰富的产品线帮助您灵活选择,满足各行业的应用需求。

3、集成电源通讯接口总线

1、“芯”级体验——R4/R5总线隔离收发器系列

采用分立模块构建往往涉及众多器件的选择和采购,往往需要控制材料的一致性,设计耗时耗力。 你总是担心设计是否合理,因此开发成本飙升。

基于此,集电源隔离和数字隔离于一体的隔离收发模块应运而生。 金升阳推出芯片级R4/R5系列CAN&485总线隔离收发器产品。 紧凑的尺寸使其易于应用,同时占用更少的 PCB 面积。

该系列产品的优点和特点如下:

精细化设计,一体化电源解决方案

R4/R5总线IC集成度高,是集电源、数字隔离于一体的芯片产品。 通过精密设计,在芯片内部实现了电源隔离+信号隔离的方案,大大节省了客户的板级空间。

、高可靠性设计

高压侧设备与低压侧设备通信时,需要考虑共模干扰和隔离安全,其中高隔离度成为首要考虑的参数。 R4/R5总线接口产品按照行业标准设计:

1) 根据标准要求,隔离电压可达

2)人体静电可达数千伏甚至更高,对电子产品造成ESD损坏。 系列产品母线静电防护能力高达:6kV(HBM)/±15kV(接触放电);

3)产品还集成了多种保护功能,如短路保护、过温保护等,为用户提供更可靠的设计方案。

2.集成电源隔离IC---41HC

集成电源的隔离IC可自由搭配485/CAN模块或ADC等IC。

3、集成电源通讯接口总线-模块型

金升扬模块通讯(维扬商城现货元件)接口总线有多种不同封装形式(包括灌封式、开板式):SMD、DIP8、DIP24,引脚兼容市场主流产品; 功能包括:高速、小体积、(单/双)自动发送接收型、交直流一体化供电型等……满足各行业的应用需求。

4.非集成电源芯片级通信接口总线

此类产品集成了数字隔离器和信号接口IC,可与隔离电源配合使用,以提高系统可靠性。 I/O端口电压范围支持3.3V和5V微处理器,总线静电防护能力高达15kV(HBM),通信速率高达1Mbps。

5.信号接口IC/数字隔离IC

针对传统自建分立元件方案,金升阳还为用户准备了专用的CAN/485信号接口IC和隔离IC。 它们与国际主流IC引脚兼容。 国产化解决了材料供应短缺的问题,同时满足客户高可靠性、低成本的要求。

485收发器

CAN总线收发器

数字隔离器

六、总结

随着行业需求的增加和技术要求的提高,相关数字接口收发器组件的产品更新和迭代的速度也在加快。 在满足性能的前提下,金升阳顺应市场潮流,努力追求高效率、高可靠性,帮助客户缩小系统体积,提高系统可靠性,为不同行业用户提供无忧、好用的电源产品。