ADM2491E是高速，ESD保护，半/全双工ICouver隔离RS-485收发器

特征

隔离，RS-485/RS-422收发器，可配置为半双工或全双工；RS-485输入/输出引脚上的±8千伏ESD保护；16 Mbps数据速率；符合ANSI TIA/EIA RS-485-A-1998和；ISO 8482:1987（e）；适用于5V或3.3V操作（VDD1）；高共模瞬态抗扰度：>25kv/μs；接收器具有断路、故障保护设计；总线上32个节点；热停堆保护；安全和监管批准；UL识别：根据UL 1577，5000 V rms隔离电压持续1分钟；VDE合格证书；德国工业标准V VDE V 0884-10（VDE V 0884-10）：2006-12；加强绝缘，viorm=849V峰值；工作温度范围：-40°C至+85°C；宽体，16铅SOIC封装。

应用

隔离的RS-485/RS-422接口；工业现场网络；Interbus公司；多点数据传输系统。

一般说明

ADM2491E是一个具有±8KV ESD保护的隔离数据收发器，适用于多点传输线上的高速、半双工或全双工通信。对于半双工操作，发射机输出和接收机输入共用同一传输线。发射机输出管脚Y从外部连接到接收机输入管脚A，发射机输出管脚Z连接到接收机输入管脚B。

ADM2491E设计用于平衡传输线，并符合ANSI TIA/EIA RS-485-A-1998和ISO 8482:1987（E）的要求。该设备采用Analog Devices，Inc.，ICoupler®技术，将三通道隔离器、三态差分线路驱动器和差分输入接收器组合成一个单独的封装。

差分发射机输出和接收机输入采用静电放电电路，使用人体模型（HBM）提供±8千伏的保护。设备的逻辑侧可以用5V或3.3V电源供电，而总线侧需要隔离的5V电源。

该设备具有限流和热关机功能，以防止输出短路和总线争用可能导致过度功耗的情况。ADM2491E具有宽体、16引线SOIC封装，可在-40°C到+85°C的温度范围内工作。

规格

所有电压均与各自的接地有关；3伏±V小于5.5伏，4.5伏伏伏小于5.5伏。除非另有说明，所有最小/最大规格适用于整个推荐的操作范围。除非另有说明，否则所有典型规范均为T=25°C，V=V=5.0V。

定时规格

1、T=-40°C至+85°C。

2、被视为双端设备的设备：针脚1、针脚2、针脚3、针脚4、针脚5、针脚6、针脚7和针脚8短接在一起，针脚9、针脚10、针脚11、针脚12、针脚13、针脚14、针脚15和针脚16短接在一起。

3、输入电容是从任何输入数据引脚对地。

监管信息

1、根据UL 1577，每台ADM2491E通过施加一秒大于等于6000 V rms的绝缘测试电压（电流泄漏检测限值=10μA）进行验证测试。

2、根据din v vde v 0884-10，每个ADM2491E通过施加绝缘测试电压≥1590v峰值1秒（局部放电检测限值=5pc）进行验证测试。

VDE 0884绝缘特性

该隔离器仅适用于安全极限数据范围内的强化电气隔离。必须通过保护电路确保安全数据的维护。包装上的星号（*）表示VDE 0884批准849 V峰值工作电压。

绝对最大额定值

Ta=25°C，除非另有说明。每个电压相对于它的应力大于绝对最大额定值所列的电压。

测试电路

开关特性

典型性能特征

电路说明

电气隔离

在ADM2491E中，电气隔离是在接口的逻辑端实现的。因此，该部分有两个主要部分：数字隔离部分和收发器部分（见图25）。应用于txd管脚并参考逻辑接地（gnd）的驱动器输入信号通过隔离栅耦合，以出现在参考隔离接地（gnd）的收发器部分。类似地，接收器输入（在收发器部分中参考隔离接地）耦合穿过隔离屏障以出现在参考逻辑接地的rxd管脚处。

数字信号通过隔离栅通过ICouper技术传输。这种技术使用芯片级变压器绕组将数字信号从隔离栅的一侧磁耦合到另一侧。数字输入被编码成能够激励主变压器绕组的波形。在二次绕组处，感应波形被解码成最初传输的二进制值。

热关机

ADM2491E包含热关机电路，可在故障情况下防止部件过度功耗。将驱动器输出短路到低阻抗源可能导致高驱动器电流。在这种情况下，热传感电路检测模具温度的升高，并禁用驱动器输出。此电路设计用于在模具温度达到150°C时禁用驱动器输出。随着设备冷却，驱动器在140°C的温度下重新启用。

故障安全接收器输入

接收器输入包括故障保护功能，当A和B输入浮动或开路时，确保RXD引脚逻辑高。

磁场抗扰度

由于无磁器件使用无芯技术，没有磁性元件存在，磁芯材料的磁饱和问题也不存在。因此，ICoupler器件具有本质上无限大的直流场抗扰度。以下分析定义了可能发生这种情况的条件。检查ADM2491E的3V工作条件，因为它代表最易受影响的工作模式。

i耦合器的交流磁场抗扰度的限制是由在接收线圈（在这种情况下是底部线圈）中感应到错误电压的条件设置的，该错误电压大到可以错误设置或重置解码器。通过底部线圈感应的电压由:

式中（如果变压器输出处的脉冲振幅大于1.0 V）：

β是磁通密度（高斯）。n是接收线圈的匝数。r是接收线圈的n圈半径（cm）。n个第

解码器的感应阈值约为0.5v；因此，存在允许感应电压的0.5v裕度。

考虑到接收线圈的几何形状和施加的要求，在解码器中，感应电压最多为0.5 V余量的50%，计算出最大允许磁场，如图26所示。

例如，在1 MHz的磁场频率下，0.2千高斯的最大允许磁场在接收线圈上感应出0.25伏的电压。这大约是感应阈值的50%，不会导致错误的输出转换。类似地，如果这样的事件发生在发送脉冲期间并且是最坏情况下的极性，则它将接收脉冲从>1.0v降低到0.75v-仍然远远高于解码器的0.5v感测阈值。

图27示出了更为熟悉的量的磁通密度值，如最大允许电流，在距离ADM2491E变压器的给定距离处。

在强磁场和高频的联合作用下，由印制电路板轨迹形成的任何环路都会产生足够大的误差电压，从而触发后续电路的阈值。在布置此类痕迹时应注意避免这种可能性。

应用程序信息

隔离电源电路

ADM2491E需要隔离能力高达约5毫伏的电源（此电流取决于使用的数据速率和终端电阻）在V和GND引脚之间提供。带有中心抽头变压器和LDO的变压器驱动电路可用于产生隔离的5 V电源，如图28所示。中心抽头变压器提供5 V电源的电气隔离。变压器的一次绕组由一对互为180°异相的方波激励。使用一对肖特基二极管和一个平滑电容器从二次绕组产生整流信号。ADP3330线性电压调节器为ADM2491E。

印刷电路板布局

ADM2491E隔离RS-485收发器不需要逻辑接口的外部接口电路。输入和输出电源引脚处需要电源旁路（见图29）。旁路电容器方便地连接在V的1号脚和2号脚之间以及V的15号脚和16号脚之间。电容器值应在0.01μf和0.1μf之间。电容器两端和输入电源引脚之间的总引线长度不应超过20 mm。也应考虑在针脚1和针脚8之间以及针脚9和针脚16之间绕过，除非每个封装侧的接地对连接在封装附近。

在涉及高共模瞬态的应用中，应注意确保隔震屏障上的板耦合最小化。此外，电路板布局的设计应确保发生的任何耦合都会对给定组件侧的所有引脚产生同样的影响。未能确保这可能导致引脚之间的电压差超过设备的绝对最大额定值，从而导致闩锁或永久性损坏。

典型应用

图30和图31显示了ADM2491E在半双工和全双工RS-485网络配置中的典型应用。最多可将32个收发器连接到RS-485总线。为了尽量减少反射，线路必须在其特性阻抗的接收端终止，并且必须尽可能短地保持离干线的短线长度。对于半双工操作，这意味着线路的两端必须终止，因为任何一端都可以是接收端。