基于脉冲变压器的总线式RS485隔离器

作者：时间：2012-12-23 来源：网络收藏

3 用脉冲变压器制作总线式础RS485隔离器
为简化总线式RS485隔离器的设计，现提出基于脉冲变压器的总线式BS485隔离器的技术方案。
在集成电路技术飞速发展的今天，变压器在很多应用领域早已被摒弃甚至遗忘。但就解决RS485的总线隔离而言，这种看似古老而笨重的器件，的确具有很多独到之处，值得我们重新关注。
3．1 对脉冲变压器情有独钟的15个理由
1)体现简捷至上、返璞归真的创作理念；
2)底层用户群体极易理解和掌控；
3)成熟并继续进步的技术、材料、工艺支持；
4)令人信服的可靠性；
5)近乎永久的寿命；
6)用于因特网网卡的成功先例；
7)特别适合RS485单极性脉冲的驱动和传输；
8)符合国内BS485通信网应用、运行现状；
9)无源的器件、无源的隔离——彻头彻尾；
lO)轻松隔离所有节点，使外部总线完全浮置；
11)相对较低的信号损失和电能损失；
12)无需考虑数据流向；
13)(在有限范围内)波特率自适应；
14)简便的安装；
15)低廉的成本。
3．2 基本实验电路
图1是用脉冲变压器隔离A、B二线制RS485节点的基本实验电路。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/175952.htm

图1中虚线框内即为总线式RS485隔离器。其中脉冲变压器用于节点隔离；瞬变电压抑制二极管反向箝位于5．0 V，用于保护节点内部的BS485芯片；正向箝位于0．7 V，用于维持1电平时及总线空闲时各节点RS485芯片A、B间所需的弱正偏电压，并吸收脉冲变压器振铃。
3．3 脉冲变压器及其主要参数
脉冲变压器是一个工作在暂态中的变压器。为获得尽可能小的波形传输失真，对于给定的激励脉冲宽度tw，应使输出波形的边沿过渡时间tr和顶降λ都尽量小。在较高的要求下，一般须保证：
输出波形的边沿过渡时间tr≤0．2xtwmin (1)
输出波形的顶降 λ≤10％ (2)
式(1)中，twmin为激励脉冲的最小宽度。
3. 4 激励脉冲宽度tw、输出波形过渡时间tr与波特率B的关系
图2是TTL电平的串行数据帧格式，每帧数据流中包含1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位。数据低位在先。