LTC1535隔离型RS485收发器技术手册

概述
LTC1535 是一款隔离型 RS485 全双工差分线路收发器。隔离型 RS485 非常适合于那些接地环路断开 (以允许大得多的共模电压范围) 的系统。一个内部电容性隔离势垒在线路收发器和逻辑电平接口之间提供了 2500VRMS 的隔离。受电侧包含一个 420kHz 推挽式转换器，用于给隔离型 RS485 收发器供电。内部全双工通信通过电容性隔离势垒来实现。该收发器符合 RS485 和 RS422 标准的要求。

驱动器和接收器具有三态输出，且驱动器在整个共模范围内保持高阻抗。驱动器具有双向短路电流限值和一种缓慢的转换速率选择功能，用于较大限度地降低 EMI 或反射。68kΩ 的接收器输入允许连接多达 128 个节点。当接收器输入开路或短路时，故障保险功能电路将默认至一种高电平输出状态。
数据表：*附件：LTC1535隔离型RS485收发器技术手册.pdf

应用

• 隔离型 RS485 接收器 / 驱动器
• 具有大共模电压的 RS485
• 断开 RS485 接地环路
• 多个未终接线路抽头

特性

• 符合 UL 额定规格的隔离型 RS485：2500VRMS
  UL 认证文件 #E151738
• 免除了接地环路
• 250kBd 最大数据速率
• 采用 420kHz 转换器进行自供电
• 半双工或全双工
• 故障保险输出为高电平 (对于开路或短路接收器输入)
• 短路电流限制功能
• 缓慢的转换速率控制
• 68kΩ 输入阻抗支持多达 128 个节点
• 热停机功能
• 在驱动器输出端和接收器输入端上提供了 8kV ESD 保护
• 采用 28 引脚 SW 封装

应用电路

引脚配置描述

典型性能特征

框图

开关时间波形

应用信息

隔离栅与采样通信

LTC1535采用SW - 28隔离引线框架封装，在逻辑接口与RS - 485收发器对之间提供电容性隔离栅。该隔离栅可提供2500V RMS的隔离电压。两侧之间的通信利用隔离电容，以多路复用方式传输全双工数据（见图20和功能框图）。数据在跨隔离栅传输前会被采样和编码，这会给信号增加采样抖动和延迟（见图13和图14）。采样抖动约为250ns，标称延迟为600ns。在250Kbps的波特率下，这代表着6.2%的总抖动。DE信号到接收器输出的延迟为875ns±125ns，由于编码的原因，该延迟更长。通信启动时间约为1μs至2μs。若隔离侧通信失败，超时故障会占用通信。可在**overline{RE}**引脚监测故障。

最大波特率可通过设置自激振荡模式来确定，如图1所示。在此配置中，overline{SLO} = V_{CC2}，振荡频率由内部采样率设定。当overline{SLO} = 0V时，由于输出上升和下降时间变慢，频率会降低。

推挽式DC/DC转换器

功率侧包含一个全桥开环驱动器，经优化后适用于单初级和带中心抽头次级的变压器配置。图10展示了DC/DC转换器，该转换器可使用Eaton CTX02 - 14659变压器向隔离侧提供10V/100mA的电流。

由于DC/DC转换器为开环，选择低阻抗元件对实现良好的稳压至关重要。同时，必须注意在负载非常重时，不要超过建议的**V_{CC2}**最大电压7.5V。隔离侧包含一个低电压检测电路，以确保仅当存在足够的隔离侧电源电压时，跨隔离栅的通信才会进行。若DC/DC转换器输出过载，电源电压会触发低电压检测电路，使其在4.2V时跳闸。对于更高的电压隔离要求，可使用Eaton CTX02 - 14608变压器。

表1列出了适用于LTC1535的DC/DC转换器的变压器示例，采用图10所示的电路拓扑。虽然建议使用此次级电路拓扑，但也可采用其他次级电路拓扑，以实现不同的 （原文此处未完整，按现有内容翻译 ） （图1、图10、图13、图14、图20因未显示，保留图注相关表述 ）

应用信息

变压器配置

DC/DC转换器驱动器的戴维南等效电阻约为4Ω，且变压器的伏秒额定值应大于T_{PULSE} 。

驱动器输出与慢摆率控制

LTC1535采用专有驱动器输出级，其共模电压范围可超出电源电压。这样，在整个RS - 485共模范围内可保持高阻抗状态。输出级在正、负方向均提供100mA的短路电流限制。因此，即使在短路情况下，开环DC转换器的电源电压仍会保持足够高，以确保跨隔离栅进行适当通信。在热关断事件中，驱动器输出会被禁用，故障状态将通过**overline{RE}**弱输出指示。

CMOS电平**overline{SLO}**引脚可选择慢摆率或快摆率（有关典型波形，见图15、16、17、18，LTC1535驱动器输出）。**overline{SLO}输入内部有一个100k上拉电阻。当overline{SLO}为高电平时，驱动器输出慢摆率，以降低高频边沿。若overline{SLO}**开路或接高电平，默认采用快边沿。在慢摆率边沿期间，器件消耗的电流更大。

在**overline{RE}**引脚上监测故障

**overline{RE}**引脚可用于监测以下故障条件：电源电压低、热关断或超时故障（当跨隔离栅无数据通信时）。故障期间，接收器输出RO默认处于高电平状态（见表2）。双绞线对上的开路或短路条件不会导致故障指示。然而，RS - 485接收器在接收器输入开路或短路时不会默认输出高电平。

**overline{RE}**引脚具有弱电流驱动输出模式，用于指示故障条件。可使用双向微控制器I/O线，或采用图11中的电路轮询此故障状态，在该电路中，overline{RE}的控制线路被置位，故障条件从overline{RE}引脚读回。弱驱动有100μA上拉电流指示故障，50μA下拉电流表示无故障。这样，可在无故障条件下轮询overline{RE}引脚而不会禁用overline{RE} 。

两侧均包含一个低电压检测电路。隔离侧电压低于4.2V时，通信将被禁用。