RS232串口通讯隔离方案介绍

屈育成 2018-05-22 55005

接口/总线/驱动

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描述

　　一、RS232接口连接器接口定义图

　　二、采用RS-232接口存在的问题

　　1.传输距离短，传输速率低

　　RS232总线受电容允许值的约束，使用时传输距离一般不要超过15米（线路条件好也不要超过几十米）。最高传输速率20Kbps。

　　2.有电平偏移

　　RS232总线标准，要求收发双方共地，通信距离较大时，收发双方的地电位差比较大。

　　3.抗干扰能力差

　　三、选择RSM232系列隔离收发器模块原因

　　RSM232系列隔离收发器采用电源隔离和信号隔离，使通讯总线和控制板应完全隔离，这样不仅可以减少总线上的干扰，更能提高系统安全和可靠性。

　　致远电子研制的RSM232系列隔离收发器由于其标准的波特率和良好的EMC特性，应用简单，已被广泛应用于汽车电子、仪器、仪表、石油化工、电力监控等领域。

RS232

　　图2 常规隔离设计和使用RSM232P模块应用对比

　　RSM232系列隔离收发器保留了传统隔离电路的设计理念，包括电源隔离、信号隔离，更重要的是具有完善的测试系统以及先进的工艺保证产品的一致性，具有防水、防震、使用寿命长等众多优点。采用灌封工艺，能够对电路板以及电子元器件进行全面保护，使其免受潮湿、震动、过热、腐蚀以及辐射的影响，延长电子产品的寿命。采用一体化的隔离RS232通讯模块比分立元器件设计给客户带来的价值如表1所示。

　　表1 为客户带来的价值

　　表2 RSM232系列隔离收发器产品型号

　　四、RS232串口通讯隔离方案

　　多年以来， RS-232接口的隔离一直采用的是传统的光耦合器隔离方案，隔离一路RS-232接口需要两路光耦以及外部由分立元件组成的限流及驱动电路，这就导致电路板使用空间与成本的增加，额外的分立元件提高了电路的复杂性，导致设计时间的延长和电路性能的不稳定。下图是采用光耦实现隔离功能的RS-232接口电路：

RS232

　　ADM3251E是一款高速、单通道隔离RS-232收发器，采用单电源供电。这款器件非常适于工作在苛刻的电气环境，或频繁插拔RS-232电缆的环境中。

　　ADM3251E集成了双通道数字隔离器以及集成隔离电源。由于内置ADI公司磁隔离技术的芯片级DC-DC转换器，因此无需外部分立的隔离DC-DC转换器。在小封装内提供了完整的隔离解诀方案。

　　ADM3251E与传统光耦隔离RS-232电路相比，除了具有一般磁隔离器的优势外，还具有极高的集成度与稳定性，极小的PCB使用面积，以12.5mm7.5mm2.5mm的小体积实现了RS-232接口的完美隔离。下图是ADM3251E实现RS-232接口隔离的电路：

RS232

　　电路图对比可见，ADM3251E在电路连接、PCB 使用、易用性方面远优于光耦。性能测试结果对比，波形延迟、波形上升/下降时间等优于光耦。

　　ADM3251E以单芯片实现RS-232接口隔离，可以堪称是一个完美的解决方案。

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