【应用】通信速率达15MBd的光耦OR-6N137用于高速串口数据通信，解决产品的数据丢包问题

时间： 2020-08-11 来源：世强

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多个不同的设备或者系统进行连接通信时，通常会引入较大的地环路而引起很大的干扰信号，轻则会降低部分功能的性能指标，重则会导致接口出现损坏。为了解决这个问题，需要增加隔离芯片进行处理，常用的有光耦。笔者公司的一款老终端产品采用了低速光耦进行串口信号的隔离通信，在大部分的连接、使用中都没有问题，近期在配合一个新外设进行新应用场景开发时，出现了容易丢包的现象。经查是因为串口的通信速率比较高，已经超出了低速光耦的带宽（大概是80KHz）。因此在做产品升级时，需要对光耦重新进行选型，选择高速率的光耦。

经过多次挑选，有两个较合适的物料可使用，其中奥伦德的光耦OR-6N137的通信速率典型值达到了15MBd，另一台湾品牌物料的通信速率只能达到10MBd，同时奥伦德的产品交期也更短，国产品牌也更符合公司的物料国产化原则，就将其导入产品设计中，该部分的原理图如下图1。

图1. 串口通信的光耦连接原理图

图中采用两路光耦OR-6N137来实现串口的接收和发送功能，其中的发光二极管电路还增加了三极管驱动电路，可以进一步的减少连接线路上的电气损耗对通信信号的影响，对延长布线距离有一些帮助。

光耦OR-6N137的通信速率典型值为15MBd，该速率不仅能完全满足新外设需求的串口通信速率，而且还有较大的余量，可兼容未来的更多新外设；该光耦经过新的产品使用环境中的严格测试，数据通信稳定，解决了之前产品出现的数据丢包问题。该光耦的共模抑制能力最小值为10kv/μs，该参数在实际应用中至关重要，尤其是工业中的电机的启动和制动过程中会带来极大的共模噪声，高共模抑制能力扩展了该产品在这方面的应用领域。该光耦的输出信号的传播时延参数t_PLH最小值25ns，t_PHL最小值25ns，低时延参数能够实现产品更为精确的实时控制。OR-6N137支持3.3V/5V工作电压，绝缘电压最大额定值为5000Vrms，工作温度范围为-40℃~+85℃，同时还有多款的封装可以选择，本产品这次选择的是贴片封装，具体的实物图可以参考如下图2。

图2. 光耦实物图

通过使用奥伦德的高速光耦OR-6N137解决已有产品在配合新外设开发新的应用场景时出现的串口通信数据丢包问题；新产品经过样机和批量测试，产品运行稳定、可靠。光耦的高通信速率和高共模抑制能力参数可保证其可以用在更多场景，工程师可以根据具体的使用环境进行合理选型。

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全部评论（3）

terrydl Lv9. 科学家 2021-08-12

学习了
ALin Lv7. 资深专家 2021-08-12

学习
Jesse123 Lv5. 技术专家 2020-10-29

好

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