概述
MAX14949為一顆隔離型RS-485/RS-422收發器，為器件的電纜側(RS-485驅動器/接收器側)和UART側之間提供5000VRMS (60s)電隔離。對于那些端口間地電位差大，通過隔離斷開接地環路降低噪聲提高通信性能。器件支持高達500kbps的可靠通信。

器件包括集成了一個450kHz變壓器驅動器，可以為使用外部變壓器將功率傳遞至收發器的電纜側。一個內置的LDO為IC的電纜側供電提供了一個結構簡單高效解決方案。

器件包括一路半雙工驅動器/接收器通道。接收器為1/8單位負載，允許一條共用總線上掛接多達256個收發器。

集成真失效保護電路確保在輸入短路或開路時，接收器輸出為邏輯高電平。當電纜側或UART側電源低于工作電平時，欠壓鎖定功能禁用驅動器。

驅動器輸出/接收器輸入具有高達±35kV對電纜側GNDB的靜電放電(ESD)保護，符合人體模式(HBM)要求。

MAX14949采用寬體16引腳SOIC封裝，工作在-40°C至+85°C溫度范圍。
數據表：*附件：MAX14949 500kbps半雙工、RS-485 RS-422收發器技術手冊.pdf

應用

• HVAC
• 工業自動控制
• 電表
• 可編程邏輯控制器

特性

• 高度集成簡化設計
  • 集成LDO用于電纜側電源
  • 集成變壓器驅動器，將電源傳遞至電纜側，150mA負載時的效率高達80%
• 高性能收發器支持靈活的設計
  • 兼容RS-485 EIA/TIA-485標準
  • 500kbps (最大值)數據率
  • 總線上允許掛接多達256片器件
• 集成保護，達到可靠的通信
  • 驅動器輸出/接收器輸入上具有±30kV ESD (HBM)保護
  • 5kVRMS隔離耐壓，可持續60秒(V ISO )
  • 1200VPEAK最大重復峰值隔離電壓(V IORM )
  • 848VRMS最大工作隔離電壓(V IOWM )
  • 額定工作電壓下的壽命長于30年
  • 承受±10kV浪涌，符合IEC 61000-4-5標準
  • 熱關斷

框圖

DC電氣特性

典型操作特性

引腳配置描述

詳細描述

MAX14949 是一款隔離式 RS - 485/RS - 422 收發器，可在收發器的 RS - 485/RS - 422 總線側與 UART 側之間提供 5000VRMS（60 秒）的 galvanic（電流隔離）隔離。當隔離柵兩側的接地點之間存在潛在危險電壓時，該隔離柵可實現高達 500kbps 的通信。

隔離

數據和電源均可通過隔離柵傳輸。數據隔離通過集成電容隔離實現，這種隔離方式可在 UART 側與收發器的總線側之間傳輸數據。為實現電源隔離，該器件集成了一個變壓器驅動器，用于驅動外部中心抽頭變壓器，從而能夠將功率從 UART 側通過隔離柵傳輸到總線側。將外部變壓器的初級側連接到器件的變壓器驅動器輸出（TD1 和 TD2）。將初級中心抽頭連接到 VDDA。

集成低壓差線性穩壓器（LDO）

該器件內置一個低壓差穩壓器，其設定的 IC（典型值）輸出用于為總線側的 Vpdp 供電。該 LDO 具有 300mA（典型值）的電流限制。如果不使用 LDO，將 VLDO 連接到 GND，并直接向 Vpdp 施加 +5V 電壓。

真正的故障安全

當接收器輸入短路或開路，或者連接的接收器終端電阻網絡的所有驅動器均被禁用時，該器件可確保接收器輸出為邏輯高電平。接收器閾值固定在 -5V 至 +5V 之間，差分輸入電壓（Vdiff）的檢測閾值為 -50mV（典型值）。如果差分輸入電壓大于或等于 -50mV，則 RXD 為邏輯高電平。在所有收發器均被禁用的情況下，由于終端電阻的作用，差分輸入電壓被拉至零，由于器件的接收器閾值特性，這會導致 RXD 為邏輯高電平。

驅動器輸出保護

有兩種機制可防止故障或總線競爭導致的輸出過流和功率耗散過大。第一種是折疊模式電流限制，可在整個共模電壓范圍內為輸出級提供短路保護。第二種是，如果芯片溫度超過 +160°C（典型值），熱關斷電路會迫使驅動器輸出進入高阻抗狀態。

熱關斷

該器件通過集成的熱關斷電路防止因過溫而損壞。當結溫（Tj）超過 +160°C（典型值）時，驅動器輸出變為高阻抗。當 Tj 降至 +145°C（典型值）以下時，器件恢復正常工作。

變壓器驅動器

過流限制

該器件具有過流限制功能，可保護集成變壓器驅動器免受因充電大容性負載或驅動短路電路而產生的過大電流的影響。電流限制分為兩個階段實現：內部電路在輸出電流達到峰值且上升超過 1.2A 時對其進行監控。當超過 1.2A 閾值時，內部電路會將輸出電流限制在 730mA 電流限值。該器件會逐周期監控驅動器電流，并在短路故障排除后限制電流。

在過流限制期間，器件的變壓器驅動器會消耗大量功率，導致 IC 進入熱關斷狀態。當驅動器的結溫超過熱關斷閾值時，TD1 和 TD2 驅動器輸出會被禁用。當溫度降至正常工作滯后溫度以下時，驅動器恢復正常運行。

變壓器選擇

器件上集成的推挽式變壓器驅動器可將功率從 UART 側通過隔離柵傳輸到器件的隔離總線側。450kHz 變壓器驅動器適用于帶中心抽頭初級的變壓器。選擇 ET 乘積（能量 - 時間乘積）大于或等于驅動器所需 ET 乘積的變壓器，以確保變壓器不會進入飽和狀態。E 是施加到變壓器的電壓，T 是在任何一個周期內施加該電壓的最長時間。計算變壓器初級的最小 ET 乘積，公式如下：

ET = VMAX × TMIN

其中，VMAX 是 VDDA 上最惡劣情況下的最大電源電壓，TMIN 是該電源電壓下的最小頻率周期。例如，使用 5.5V 電壓和 350kHz 頻率時，所需的最小 ET 乘積為 7.9V·μs。表 1 中列出了推薦的變壓器。

應用信息

總線上的256個收發器

標準RS - 485接收器輸入阻抗為1個單位負載，標準驅動器可驅動最多32個單位負載。該器件的收發器采用1/8單位負載接收器，這使得最多256個收發器可并聯連接在同一通信線路上。可將這些器件與其他RS - 485/RS - 422器件進行任意組合連接，線路最多可連接32個單位負載。

典型應用

該收發器設計用于雙向數據通信，適用于多節點總線傳輸。圖9和圖10展示了典型網絡應用電路。為最大程度減少信號反射，總線應在兩端端接。就其特性而言，應盡可能縮短從干線引出的支線長度 。

布局注意事項

建議設計一個隔離區或在隔離器下方設置無接地和信號層的避讓通道。隔離柵兩側（總線側與UART側 ）若存在任何電氣或金屬連接，都會破壞隔離效果。

確保Vpdp、VDDA與VLDO、Vpdp、GNDB之間的去耦電容盡量靠近IC放置，以最大程度減少電感。

與接地層靠近布線是重要的信號線布線原則，這樣可最大程度減少可能的外部干擾。在器件的總線側，盡量將總線連接器和端接電阻靠近A和B引腳放置，這是一種良好的實踐做法 。