完备隔离性、RS485/RS422数据接口

翻译：瓶盖

概述：

MAX1480B是完备的电气隔离型的RS485/ RS232数据通信接口方案，采用混合微电路结构。由收发器、光耦和变压器构成的完备隔离接口集成在标准的28pin DIP封装内。逻辑侧的+5V电源同时为接口两侧的电路供电。

MAX1480B的线摆率驱动器能够最大程度的降低EMI，并降低电缆不良匹配造成的反射，允许以最高250Kbps的速率进行无误码数据传输。

驱动器的短路电流受限，并且当功耗过大时热关断电路可将驱动器输出置为高阻态，以防器件损坏，接收器输入具有失效保护特性，当输入开路时可保证已知的输出状态。

MAX1480B可以承受1600VRMS（1分钟）或2000VRMS（1秒钟）。器件的隔离满足所有RS-485/RS-422规范。

 

应用：

隔离型RS-485/RS-422数据接口

用于EMI敏感应用的收发器

工业控制局域网

自动测试设备

HVAC/楼宇控制网络

 

选型表：

器件

工作方式

数据速率（MBPS）

线摆率驱动器

驱动器使能时间（us）

MAX1480A

半双工

2.5

没有

0.2

MAX1480B

半双工

0.25

有

35

MAX1480C

半双工

0.25

有

0.5

MAX1490A

全双工

2.5

没有

---

MAX1490B

全双工

0.25

有

---

极限参数：

相对于GND

输入电压（Vcc）------------------------------------  -0.3V~ +6V

控制输入电压（SD、FS）-------------------------  -0.3V~ （Vcc+0.3V）

接收器输出电压（RO/、RO）--------------------  -0.3V~ （Vcc+0.3V）

输出开关电压（D1、D2）-------------------------  +12V

相对于ISO COM（隔离端的地）

控制输入电压（ISO DE）-------------------------  -0.3V~（ISO Vcc+0.3V）

驱动器输入电压（ISO DI）-----------------------  -0.3V~（ISO Vcc+0.3V）

接收器输出电压（ISO RO）----------------------  -0.3V~（ISO Vcc+0.3V）

驱动器输出电压（A、B、Y、Z）---------------  -8V~12.5V

接收器输入电压（A、B）-------------------------  -8V~12.5V

LED正向电流（DI、DE、ISO RO LED）-----  50mA

连续运行功耗（TA=+70℃）

24Pin塑制DIP封装---------------------------  696mA

28Pin塑制DIP封装---------------------------  727mA

工作温度范围

MAX1480_CPI/MAX1490_CPG-------------  0°C to +70°C

MAX1480_EPI/MAX1490_EPG--------------  -40°C to +85°C

存储温度------------------------------------------------  -65°C to +160°C

焊接温度（10S）-------------------------------------  +300℃

注：超过极限参数可能会使期间永久损伤，持续的工作在极限参数处可能使期间性能下降。

 

电气性能：

（Vcc=5V+10%，VFS=Vcc，TA=TMIN~TMAX，除非另有说明。典型值为Vcc=5V，TA=+25℃）

参数

符号

条件

MIN 典型 MAX

单位

开关频率

fSWL

VFS=0

535

KHZ

fSWH

VFS=Vcc或悬空

725

正常运行电流

ICC

MAX1480A,

DE=VCC或悬空

RL=∞,+25°C

60   90

mA

RL = 54Ω

120

MAX1480B,

DE=VCC或悬空

RL=∞,+25°C

35   75

RL = 54Ω

95

MAX1480C,

DE=VCC或悬空

RL=∞,+25°C

35   75

RL = 54Ω

95

MAX1490A

RL=∞,+25°C

100  150

RL = 54Ω

170

MAX1490A

RL=∞,+25°C

65   125

RL = 54Ω

130

关断电源电流

ISHDN

SD=Vcc

0.2

uA

关断输入阈值

VSDH

High

2.4

V

VSDL

Low

0.8

关断输入泄漏电流

10

pA

FS输入阈值

VFSH

High

2.4

V

VFDL

Low

0.8

FS输入上拉电流

FS low

50

uA

FS输入泄漏电流

FS high

10

pA

输入高电压

VIH

DE、DI

Vcc-0.4

V

输入低电压

VIL

DE、DI

0.4

隔离电阻

RISO

TA = +25°C, VISO = 50VDC

100  10000

隔离电容

CISO

TA = +25°C, VISO = 50VDC

10

差分驱动器输出（空载）

VDD1

8

V

差分驱动器输出（有负载）

VDD2

R = 50Ω (RS-422)

2

V

R = 27Ω (RS-485),

1.5        5.0

差分输出电压更改为互补输出状态

ΔVOD

R = 27Ω or 50Ω,

差分

0.3

V

共模模式

0.3

V

器件共模模式输出电压

Voc

R = 27Ω or 50Ω

4

V

输入电流（A、B）

ISO IIN

DE′= 0V,

VCC_ = 0V

or 5.5V

VIN = 12V

MAX1480A/B/C

1

mA

MAX1490A/B

0.25

VIN = -7V

MAX1480A/B/C

0.8

MAX1490A/B

0.2

接收器输入电阻

RIN

-7V ≤ VCM ≤ 12V

MAX1480A/B/C

48

KΩ

MAX1490A/B

12

接收器差分阈值电压

VTH

-7V ≤ VCM ≤ 12V

-0.2       +0.2

V

接收器输入滞后

ΔVTH

VCH=0V

70

mV

接收器输出低电平

VOL

使用表1和2的电阻值

0.4

V

接收器输出高电流

IOH

VOUT=5.5V

250

uA

器件短路电流

ISO IOSD

-7V ≤ VO ≤ 12V

100

mA
                 

开关特性 - MAX1480B/MAX1480C/MAX1490C

（Vcc=5V+10%，VFS=Vcc，TA=TMIN~TMAX，除非另有说明。典型值为Vcc=5V，TA=+25℃）

参数

符号

条件

最小 典型 最大

单位

驱动器输入到输出延时

tPLH

RDIFF = 54Ù,CL1 = CL2 = 100pF

2    3.0

us

tPHL

2    3.0

驱动器输出斜率

tSKEW

RDIFF = 54Ù,CL1 = CL2 = 100pF

900  1600

ns

驱动器上升或下降延时

tR , tF

RDIFF = 54Ù,CL1 = CL2 = 100pF

1.0   2.0

us

驱动器使能到输出高电平（仅MAX1480B）

tZH

CL = 100pF, S2 closed

35   100

us

驱动器使能到输出低电平（仅MAX1480B）

tZL

CL = 100pF, S1 closed

35   100

us

驱动器从低电平到禁止（仅MAX1480B）

tLZ

CL = 100pF, S1 closed

13   50

us

驱动器从高电平到禁止（仅MAX1480B）

tHZ

CL = 100pF, S2 closed

13   50

us

典型工作特性：

见DataSheet。

内部结构

图1：MAX1480B内部及引脚图

MAX1480B的内部结构如图1所示，它主要由三大部分构成:

a.隔离的DC一DC电源转换器：它包括MAX845变压器功率驱动器，带中心抽头的隔离变压器和二极管全波整流与电容滤波电路。+5V逻辑电源连接到变压器原边的中心抽头上，在功率驱动器MAX845的方波驱动下，经变压器原边耦合到副边(副边的中心抽头接隔离地)上，在副边的ACI和ACZ两端分别产生5伏和负5伏的方波，然后再经二极管的全波整流和电容的滤波，产生隔离的5伏电源，为线收发器提供电源.

b.高速光电藕合器：它由三个高速光电祸合器构成，一个作为逻辑数据输人端口（DI）到线驱动器的发送输人端（DI`）的隔离;一个作为逻辑输人使能端(DE)到线驱动器的发送使能端（DE`）的隔离;一个作为线接收器的数据输出端(/RO`)到逻辑数据输出端(/RO)的隔离.通过上述三个光电藕合器可有效地实现逻辑数据和线路介质间的完全电隔离，极大地提高了系统抗干扰能力，增强了系统可靠性。

c.数据(或线路)收发器：它主要由MAX485线路收发器构成，完成线路数据的接收或发送，并采用了双线差分方式。

引脚说明：

引脚号

引脚名

功能描述

非隔离侧引脚

1、2

Vcc1

逻辑电源巧v.两者内部已连接

8、10、14

Vcc2

逻辑电源巧V。两者内部未连接，必须外连接

3

D1

功率驱动器方波输出。内部使用，外部不可连接接

4

D2

功率驱动器方波输出(反相).内部使用，外部不可连接接

5、12

GND

逻辑地。两者内部未连接，必须外连接接

6

FS

频率选择开关。当FS=Vcc，或悬空时，OSC频率为725KHz;当FS=GND时，OSC频率为535KHz，为了获得最佳性能和最小电源电流，应将FS接高电平或悬空。

7

SD

睡眠模式选择。当SD=高时，OSC关闭，进人省电模式

11

DE

逻辑数据输人使能端。DE为高电平时，使能驱动器输出A和B，当DE为低电平时，驱动器输出为高阻态。

9

DI

逻辑数据输人端.，当DE为高时，若DI为低，则A端输出为低而B端输出为高;同理，若DI为高，则A端输出为高而B端输出为低。

13

/RO

收发器的接收器输出.如果A-B>200mV，则/RO为低;如果A-B<200mV，则/RO为高，/RO是集电极开路输出，外部必须接上拉电阻到Vcc

隔离侧引脚

15

ISO RO LED

隔离/RO的光电二极管输入端，外部通过电阻与收发器的ISO RO DRV连接

24

ISO RO RDV

收发器的数据输出端，它与ISO RO LED通过电阻相连

16、20

ISO GND

隔离地。两者内部未连接，必须外连接接

17

ISO DE DRV

隔离的光藕驱动输出DE，集电极开路输出，外部加上拉电阻到ISO VCC并与ISO DE IN直接连接

18、26

ISO VCC

隔离电源+5V.两者内部未连接，必须外连接接

19

ISO DI DRV

隔离的光藕驱动输出，集电极开路输出，外部加上拉电阻到ISO VCC并与ISO DI IN直接连接

21

ISO DE IN

收发器的发送使能端输人。当其为高时，允许收发器发送直接与ISO DI DRV连接接

22

ISO DI IN

收发器的发送数据输人。直接与ISO DI DRV端相连，当DE为高时，若DI为低，则A端输出为低而B端输出为高;同理，若DI为高，则A端输出为高而B端输出为低

23、25

A、B

线收发器的差分接收与发送端端

27、28

AC1、AC2

用户测量端，两者内部使用，不允许外连接接

典型应用与上拉电阻、LED驱动电阻的选用

图1-1 典型应用与上拉、LED驱动电阻选型

详细说明：

MAX1480B是完备的电气隔离型RS-485/RS-422数据通信接口解决方案。收发器、光耦、电源驱动器和变压器集成在一个标准的28引脚DIP封装内，提供完备的接口方案。信号和电源通过电气隔离在内部传输（图1）。电源从逻辑侧（非隔离侧）通过一个中心抽头变压器传输到电气隔离侧。信号通过高速光耦实现电气隔离。逻辑侧的+5V单电源为接口两侧电路供电。

MAX1480B具有线摆率驱动，是EMI降至最小，并减小由于不恰当的电缆终端匹配所引起的反射，允许以高达250kbps的数据速率进行无误码数据传输。

MAX1480B/MAX1480C/MAX1490B的关断功能可使电源电流降至0.2uA，通过SD引脚控制（参见低功耗关断模式部分）。

利用FS引脚选择隔离电源驱动器的高、低开关频率。当FS为高电平时，驱动器工作在725kHz 较高开关频率；当FS为低电平时，驱动器工作在535kHz 较低开关频率。FS引脚内部具有弱上拉，FS悬空时能够使器件切换到高频工作模式。当FS为高电平或开路时，空载电源电流降至大约4mA，满载时电流降至8mA。为了获得最佳性能和最小的电源电流，最好将FS连接至Vcc或保持悬空。

驱动器的短路电流受限，并且当功耗过大时，热关断电路可将驱动器输出置为高阻态，避免器件损坏。接收器输入具有失效保护功能，当输入开路时确保RO为逻辑高电平输出。

对于MAX1480A/B/C，将DE置为高电平时使能驱动器输出。MAX1480A的驱动器使能时间典型值为0.5us，MAX1480B的使能时间典型值为35us，MAX1480C的驱动器使能时间典型值为0.5us。发送数据前需要预留时间以保证器件使能。始能后，驱动器输出将作为线驱动器。DE为低电平时，驱动器输出为高阻态。输出为高阻时将作为线接收器。

注：部分应用电路请参考原英文数据手册，这里并没有全部列出。

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