荣湃半导体隔离型RS485产品Pai8485/86E系列，隔离电压高达5kV rms，总线可支持多达256个节点

时间： 2023-08-19 来源：荣湃半导体公众号

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加强绝缘隔离RS485收发器,半双工隔离RS-485收发器,全双工隔离RS-485收发器,Pai8485E

RS-485中的RS是Recommended Standard的简称，RS-485是由美国的TIA与EIA协会于1983年联合发布的一个平衡差分信号传输的标准。RS-485收发器标准（即TIA/EIA-485-A）定义了 RS-485收发器接口的物理层,仅定义了驱动器和接收器的电气特性，很多更高级别的协议标准将RS-485收发器作为物理层标准，例如Profibus, Modbus等。

为什么是RS-485？

1）平衡差分信号传输可以抑制共模噪声，便于在有噪声的工业环境中实现远距离通信

2）支持–7V至12V宽共模电压范围，允许有一定地电位差的节点之间进行多点数据传输

3）如下图所示，短距离的数据速率可高达50Mbps，较低数据速率下的通信距离可长达1000米

RS-485收发器模式：半双工模式VS全双工模式

如下图a),在半双工模式下，多个收发器由一对线缆连接，在同一时刻，收发器只能发送或接收信号，而不能同时进行信号的发送和接收，并且只能有一个收发器处于发送信号状态，如有多个收发器在发送状态会导致数据错误，并有可能引起收发器的损坏。

如上图b)为全双工模式，全双工配置通常为主从模式，在这种模式下，需要两对线缆，主收发器的发送端与从收发器的接收端通过一对线缆连接，从收发器的发送端与主发送器的接收端通过另一对线缆连接。在全双工模式下，主从收发器之间可以同时进行数据的发送和接收。

一般而言，半双工模式由于只需一对线缆成本较低，比较常见于一般应用，全双工模式多用于数据带宽较高的应用场景。

RS485为什么需要隔离？

隔离可防止系统的两个部分之间出现直流电 (DC) 和不需要的交流电 (AC)，同时仍能实现这两个部分之间的信号和功率传输。
隔离通常可以保护电气组件或人体免受危险的电压和电流浪涌；
隔离可防止长距离通信的节点之间常见的接地回路。
隔离还允许在接地电位差远高于 RS-485 标准推荐值的节点之间进行通信。

如下图所示，荣湃的隔离485包括半双工隔离RS-485收发器Pai8485E和全双工隔离RS-485收发器 Pai8486E，两款产品均为8mm爬电距离的WB SOIC-16封装，隔离耐压均为5kV rms。

荣湃隔离RS-485收发器产品性能

满足TIA/EIA-485-A的标准规范
隔离半双工RS-485收发器的数据速率可达12Mbps，隔离全双工RS-485收发器的数据速率高达14Mbps
隔离耐压高达5000V RMS，适用于高隔离耐压场合
逻辑侧（即Side1侧）供电电压范围为2.5V至5.5V
总线侧（即Side2侧）供电电压范围为3V至5.5V
总线引脚ESD能力：总线引脚对GND2 IEC61000-4-2 同侧ESD接触放电＞12kV
总线上的共模电压范围为-7V至12V
高CMTI，典型值为100kV/μs，抗共模干扰能力强
具有总线安全保护功能，当总线开路、短路或处于自由状态时，Receiver输出高电平保护
1/8单位负载，总线上可支持多达256个节点
工作温度从-40℃到125℃，工作温度范围宽
封装为宽体SOIC-16封装，与市面上的绝大多数隔离RS-485收发器PIN 2 PIN兼容
隔离栅寿命＞40年，寿命时间长

半双工隔离485典型应用示意图

以荣湃隔离半双工RS-485收发器为例，在使用隔离RS-485收发器时，VDD1和GND1之间以及VDD2和GND2之间均需要0.1μF去耦电容，而且去耦电容在PCB布局时离电源引脚越近越好。

荣湃隔离RS-485应用举例

该图为交流电机驱动的典型方框图，交流电机驱动中的控制模块通常通过 RS-485 接口与可编程逻辑控制器(PLC) 通信。在工厂环境中，交流驱动器和 PLC 之间通常存在较大的地电位差，当电位差存在时可能会高于 RS-485 标准中建议的共模电压范围。因此在驱动系统中 RS-485收发器的信号和电源线中，通常会引入电气隔离，以断开接地回路。由于功率级中的高压已经与控制级隔离，所以使用荣湃的隔离RS-485收发器Pai8485E-W1R即可。

该图为典型的光伏逆变器架构。RS-485 用作逆变器与控制站之间的通信。控制站与逆变器通过RS-485传输指令或交互数据。逆变器控制模块的地与直流高压的地相同，为保证操作人员的安全，免受高压的电击，需要将RS485电路做加强隔离，这里可以使用荣湃的加强绝缘隔离RS485收发器Pai8485E-W1R。

总结

荣湃隔离RS-485产品具有总线接口ESD能力强，抗共模干扰能力强，工作电压范围宽，工作温度范围宽等优点，荣湃隔离RS-485产品，可以广泛应用于工业控制，工厂自动化，仪器仪表，电机控制，光伏逆变器，楼宇自动化等领域。

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