【技术分享】总线通讯接口做隔离，分立式隔离与模块隔离孰优孰劣？

为保障总线网络的通讯稳定性，总线通讯接口通常会做隔离，而隔离又分为分立式隔离与模块隔离，那么这两种隔离方案孰优孰劣呢？

  CAN总线隔离

CAN总线隔离是工业通信中最常用的现场总线，各大工程师对于CAN总线隔离方案都极为熟悉，但是还是会遇到采用了隔离方案依旧通讯异常的情况。

所以CAN通讯接口通常会做隔离，用来保证总线网络的通讯稳定性，隔离主要目的一般有如下四方面：

1、安规考虑：保护设备以及人身安全，隔开潜在的高压危险。
2、提高通信的稳定性：消除地电势差的影响。
3、提高器件的可靠性：消除地环路影响。
4、低耦合：提高系统间的兼容性。

目前实现CAN总线隔离方案有两种：采用分立元器件或者集成模块产品。两者优劣对比可以从下图直观看出：

分立式元器件隔离需要考虑电路的设计，各个元器件的特性和干扰等，在开发周期和生产成本上会有所劣势，而相对的模块化设计，则会对外围电路进行封装，一般只考虑模块的一般特性，极限特性，EMC特性，动态特性，四个方面的参数，这些参数也会在模块出厂的时候会有测试和检验，客户也无须过多担心。

采用模块化设计对于客户来说会带来诸多好处，大概有如下三方面：

1、设计简单，用单一模块取代复杂的电源电路； 

2、库存、生产管理简单，只需采购一个物料； 

3、稳定可靠，帮助客户快速完成项目。

针对模块化CAN总线隔离，我司推出最新SIP工艺产品SM1500全隔离CAN收发芯片：

SM1500集成电源隔离、CAN收发电路和信号隔离电路“三合一” 的高集成度全隔离CAN收发芯片。相较于传统模块方案，在超小、超薄的DFN封装内部集成完整的CAN总线隔离电路，支持CAN及CAN FD协议，波特率覆盖40K~5Mbps，工作温度覆盖-40℃~125℃，满足各类复杂恶劣的工业现场CAN总线隔离需求。

SM1500隔离CAN收发芯片突出的三大优点：

• 封装形式为DFN,支持全自动贴片生产，体积仅为12.45*9.85*3.00mm；
• 采用成熟的SiP工艺打造，经过完善的EMC测试，结合产品-40~125°C超宽温度适应范围覆盖；
• 基于ZLG自主电源IC设计实现技术创新，内置短路保护，过温保护等电路，可兼容3.3V和5V系列。

SM1500详细的技术参数可以参考如下链接：

https://www.zlg.cn/data/upload/power/SM1500.pdf

在模块化CAN总线隔离的同时也推出了SM4500全隔离RS-485收发芯片：

SM4500集成电源隔离、RS-485收发电路和信号隔离电路“三合一” 的高集成度全隔离RS-485收发芯片。相较于传统模块方案，在超小、超薄的DFN封装内部集成完善的RS-485总线隔离电路，产品最高支持10Mbps波特率，工作温度覆盖-40℃~125℃，满足各类复杂恶劣的工业现场RS-485总线隔离需求。

SM4500全隔离RS-485收发芯片与SM1500同属SM系列，也具有相同的体积小，易生产，三合一的优势，详细的产品技术参数可以参见：

https://www.zlg.cn/data/upload/power/sm4500_ds.pdf

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