為什么485電路需加隔離，實現(xiàn)485隔離的四種方案

RS485總線是一種使用平衡發(fā)送，差分接收實現(xiàn)通訊的通用串口通信總線，由于其具有抗共模干擾能力強、成本低、抗噪能力強、傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率高、可連接多達(dá)256個收發(fā)器等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)智能儀表，通訊設(shè)備等各個領(lǐng)域。

RS485電路可以分為非隔離型和隔離型。隔離型電路是在非隔離型電路的基礎(chǔ)上增加隔離性能，使得電路具有更強的抗干擾性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

為什么485電路需加隔離

當(dāng)485通信接口外部節(jié)點連接高壓時，極易損壞后端電路，甚至可能會在使用端產(chǎn)生觸電；

當(dāng)485通信節(jié)點距離太遠(yuǎn)時，每個節(jié)點的參考地都接本地的大地，當(dāng)兩端大地之間存在較大的壓差時，地電勢會以共模電壓的方式疊加在信號線上，從而有可能超出端口可承受的共模電壓范圍，影響正常通信，甚至?xí)p壞后端電路

當(dāng)距離較遠(yuǎn)的485通信節(jié)點之間的地平面利用線纜進(jìn)行連接時（如485屏蔽電纜），地線會和大地形成地環(huán)路，該環(huán)路會耦合外部共模噪聲，并產(chǎn)生地環(huán)路電流，可能會導(dǎo)致整個電路系統(tǒng)失效。

實現(xiàn)485隔離四種方案

1. 利用光耦隔離實現(xiàn)485隔離

最早的隔離器件為光耦隔離器。在基于CMOS的數(shù)字隔離器出現(xiàn)以前，市面上所有的隔離器件均為光耦隔離器件。傳統(tǒng)使用三個光耦實現(xiàn)485隔離電路

基于光耦隔離的485隔離電路

利用光耦+數(shù)字隔離實現(xiàn)485電路隔離

由于普通的光耦隔離芯片只能適用于通訊速率較低的情況，那么在高速信號傳輸電路中，485使能信號可繼續(xù)使用光耦隔離器件對進(jìn)行隔離，而數(shù)據(jù)信號通路則可使用高速數(shù)字隔離芯片實現(xiàn)。相較于傳統(tǒng)光耦電路，系統(tǒng)傳輸速率提高，且降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。下圖為利用光耦隔離和數(shù)字隔離共同實現(xiàn)的485隔離電路

基于光耦隔離和數(shù)字隔離的485隔離電路

3.利用數(shù)字隔離器實現(xiàn)485電路隔離

只要有光耦隔離存在，就會有使用壽命短、抗共模能力弱、功耗高等缺點，仍極大的限制電路使用場景，而隔離電路全部使用數(shù)字隔離器能很好的避免這些問題。下面是使用全數(shù)字隔離芯片實現(xiàn)的485隔離電路。

基于數(shù)字隔離的485隔離電路

4. 集數(shù)字隔離器與485收發(fā)器于一體的芯片實現(xiàn)485電路隔離

相較于上述三種利用復(fù)雜外圍電路實現(xiàn)485電路隔離的方案，使用NSi8308x系列和ISO3082等芯片僅需單顆芯片即可實現(xiàn)485隔離，并且提高了系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性。

集成式485隔離電路

幾種485隔離電路對比

主要指標(biāo)對比

PCB面積對比
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