SN65HVD17xx：高性能RS - 485收发器的卓越之选

在工业通信领域，RS - 485网络凭借其长距离通信、多节点连接和抗干扰能力强等优点，得到了广泛应用。而TI推出的SN65HVD17xx系列故障保护型RS - 485收发器，更是为RS - 485网络带来了更可靠、更高效的解决方案。今天，我们就来深入了解一下这个系列的产品。

文件下载：sn65hvd1785.pdf

一、产品概述

SN65HVD17xx系列包括SN65HVD1785、SN65HVD1786、SN65HVD1787、SN65HVD1791、SN65HVD1792和SN65HVD1793等型号。这些收发器能够在高达115 kbps（HVD1785和HVD1791）、1 Mbps（HVD1786和HVD1792）或10 Mbps（HVD1787或HVD1793）的速率下运行，并且能够承受总线接口引脚上的直流过压故障，有效保护设备免受电源短路、电缆错接、连接器故障等常见故障的损害。

二、产品特性亮点

（一）强大的故障保护能力

• 总线引脚故障保护：不同型号具有不同的保护电压范围。HVD1785、86、91、92的总线引脚故障保护可达 ±70 V，而HVD1787、93为 ±30 V。这使得设备在面对各种过压故障时，如电源直接短路、电缆挤压等情况，能够有效避免损坏。
• ESD保护：具备 ±16 kV JEDEC HBM保护，增强了设备对静电放电的抵抗能力，减少了因静电引起的故障和损坏。

（二）宽共模电压范围

共模电压范围为 –20 V至25 V，是TIA/EIA 485要求的两倍多。这一特性使得设备在复杂的电气环境中能够稳定工作，减少了共模干扰对通信的影响。

（三）低功耗设计

• 低待机电源电流：典型值仅为1 μA，在待机状态下能够显著降低功耗，延长设备的使用寿命。
• 低静态电流：在工作期间，ICC静态电流仅为5 mA，有效降低了整体功耗。

（四）其他特性

• 减少单位负载：支持多达256个节点共享一个公共RS - 485总线，提高了网络的节点容量。
• 故障安全接收器：在开路、短路和空闲总线条件下，能够确保稳定的逻辑电平输出，保证了通信的可靠性。
• 上电、掉电无干扰操作：避免了在电源开启或关闭时产生的干扰信号，保证了通信的稳定性。

三、产品选型指南

不同型号的SN65HVD17xx在通信速率、双工模式和适用电缆长度等方面有所不同。以下是一个简单的选型参考：	型号	双工模式	信号速率	节点数量	电缆长度
SN65HVD1785	半双工	115 kbps	最多256个	1500 m
SN65HVD1786	半双工	1 Mbps	最多256个	150 m
SN65HVD1787	半双工	10 Mbps	最多64个	50 m
SN65HVD1791	全双工	115 kbps	最多256个	1500 m
SN65HVD1792	全双工	1 Mbps	最多256个	150 m
SN65HVD1793	全双工	10 Mbps	最多64个	50 m

在选型时，需要根据实际应用场景的通信速率、节点数量和电缆长度等要求来选择合适的型号。

四、应用与设计要点

（一）典型应用

SN65HVD17xx系列产品主要用于RS - 485和RS - 422网络，适用于工业自动化、楼宇自动化、安防监控等领域。在实际应用中，多个收发器通过并行连接到总线电缆，为了消除线路反射，每个电缆末端需要使用一个终端电阻 $R_T$，其值应与电缆的特性阻抗 $Z_0$ 匹配。

（二）设计要点

1. 数据速率与电缆长度：数据速率和电缆长度之间存在反比关系。一般来说，数据速率越高，电缆长度越短；反之，数据速率越低，电缆长度越长。在设计时，需要根据实际需求合理选择数据速率和电缆长度。
2. Stub长度：在连接节点到总线时，收发器输入与电缆主干之间的距离（即Stub）应尽可能短。一般来说，Stub的电气长度或往返延迟应小于驱动器上升时间的十分之一。
3. 接收器故障安全：该系列产品的差分接收器具有故障安全功能，在开路、短路和空闲总线条件下，能够输出一个故障安全逻辑高状态，确保接收器输出的确定性。
4. 布局设计：
   • 每个电源应使用一个100 - nF的陶瓷电容进行去耦，并且该电容应尽可能靠近电源引脚。
   • 保护电路应靠近总线连接器，以防止噪声瞬变进入电路板。
   • 使用 $V_{CC}$ 和接地平面来提供低电感的电源分配。
   • 设计保护组件时应使其符合信号路径的方向，避免瞬态电流偏离信号路径。

五、总结

SN65HVD17xx系列故障保护型RS - 485收发器凭借其强大的故障保护能力、宽共模电压范围、低功耗设计等优点，为RS - 485网络提供了可靠、高效的解决方案。在实际应用中，我们需要根据具体需求合理选型，并注意设计要点，以确保设备的稳定运行。你在使用RS - 485收发器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。