雙隔離半雙工RS-485中繼器
這個(gè)參考設(shè)計(jì)展示的雙重隔離半雙工中繼器，是具有數(shù)據(jù)速率獨(dú)立流控制的遠(yuǎn)程RS-485網(wǎng)絡(luò)，本設(shè)計(jì)提供瞬態(tài)保護(hù)，旨在防止IEC 61000瞬間免疫標(biāo)準(zhǔn)中提到的靜電，EFT，浪涌等。
隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器利用推挽轉(zhuǎn)換器原理通過絕緣隔離提供電源 。
概論
工業(yè)級(jí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)包含2個(gè)或者以上長距離的總線網(wǎng)段，數(shù)據(jù)在半雙工模式下傳輸，支持雙絞線配對安裝，保證低電纜和布線成本。數(shù)據(jù)速率在低于的幾十千比特每秒（kbps），由于長距離傳輸會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減，需要總線信號(hào)反饋放大；此外，遠(yuǎn)程總線節(jié)點(diǎn)之間的接地電位差（GPDs）很大，需要每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要對電源和信號(hào)路徑進(jìn)行電流隔離。
下表展示的雙隔離半雙工RS-485中繼器可以滿足上述所有需求。
半雙工中繼器參考設(shè)計(jì)中，具有以下特色
數(shù)據(jù)速率獨(dú)立的流量控制
4kV 高壓隔離
IEC 61000-4-2 up to 16kV
IEC 61000-4-4 up to 4kV
IEC 61000-4-5 up to 1kV
注意事項(xiàng)
為了讓半雙工中繼器實(shí)現(xiàn)雙向傳輸需要利用兩個(gè)隔離收發(fā)器，另外，邏輯電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的獨(dú)立流控制。
隔離收發(fā)器
ISO3082 是適用于TIA/EIA 485/422的隔離，獨(dú)立的、半雙工差分線路收發(fā)器，是理想的長距離傳輸適用器件，由于地面的環(huán)路被打破后，允許一個(gè)共模電壓范圍；這個(gè)隔離屏障設(shè)備通過試驗(yàn)提供總線線收發(fā)器和邏輯級(jí)接口之間的60s的4kVpk隔離。
任何I/O都可能受到來自不同來源的電噪聲瞬變的影響，這些瞬間噪聲會(huì)損壞收發(fā)器和附近的敏感電路，隔離收發(fā)器可以保護(hù)電路，減少重要控制電路的潛在損壞風(fēng)險(xiǎn)；ISO3082適用溫度在–40°C到85°C之間。
數(shù)據(jù)流控制
SM712 TVS提供ESD，EFT和浪涌保護(hù)，一種常用的時(shí)延控制方法是帶有時(shí)滯的反相緩沖區(qū)。為了確保正確的切換行為，這種方法需要在啟動(dòng)和啟動(dòng)后定義啟動(dòng)條件總線空載。
瞬態(tài)保護(hù)
SM712 TVS提供ESD，EFT 和 浪涌保護(hù)，滿足IEC 61000-4-2 （ESD），IEC 61000-4-4 （EFT）, and IEC 61000-4-5 （Surge），設(shè)備包含2個(gè)雙向TVS管，400W額定峰值功率在，8/20µs峰值脈沖，17A電流。
26V高鉗位電壓，可以觸發(fā)收發(fā)器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部ESD管，當(dāng)發(fā)生這個(gè)情況，內(nèi)部ESD結(jié)構(gòu)會(huì)分流外部TVS，吸收全部瞬態(tài)能量。這可能導(dǎo)致鎖存器和收發(fā)器損壞，為了防止這種情況的發(fā)生，在TVS管和收發(fā)端A、B母線端子之間插入10?，耐脈沖的厚膜電阻。這些電阻器在瞬態(tài)事件中提供足夠的電壓降以維持外部TVS管運(yùn)行。
電源
隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器利用推挽轉(zhuǎn)換器原理通過絕緣隔離提供電源，兩個(gè)隔離變壓器，分別用于給每個(gè)收發(fā)器供電，因此，SN6501變壓器驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)抽頭的變壓器，其輸出由肖特基二極管校正，整流輸出由大容量電容器矯正，隨后的低壓差調(diào)整，TPS76350，提供規(guī)定的5V輸出和250MA電流輸出，為了穩(wěn)定性和紋波，低阻抗，我們推薦使用4.7uf的陶瓷電容。
使用說明
RS485測試
1、兩根USB數(shù)據(jù)線，一端都接入到PC機(jī)的USB口，另一端分別接入兩個(gè)RS485模塊，電源適配器接入RS485供電端。
2、兩個(gè)三線工業(yè)插座，分別接入到兩個(gè)RS485模塊數(shù)據(jù)端，和中繼設(shè)備的兩端，兩線工業(yè)插座接入直流電源。
網(wǎng)絡(luò)測試
工具
交叉網(wǎng)線一根，普通網(wǎng)線一根，
電腦2臺(tái)
中繼設(shè)備一臺(tái)
無線路由器
1、PC_1連接到wifi，普通網(wǎng)線連接PC_1的網(wǎng)口端，另一端連接中繼設(shè)備任一網(wǎng)口端，
2、PC_2 使用交叉網(wǎng)線連接網(wǎng)口端 和中繼設(shè)備另外一個(gè)網(wǎng)口端
3、測試方法1：PC_2登錄網(wǎng)頁，查看是否可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到網(wǎng)頁
測試方法2：略
