概述
ADM2682E/ADM2687E是具備±15 kV ESD保護功能的完全集成式5 kV rm信號和電源隔離數(shù)據(jù)收發(fā)器，適合多點傳輸線路上的高速通信應(yīng)用。ADM2682E/ADM2687E集成了一個5 kV rms隔離DC/DC電源，省去了外部DC/DC隔離模塊。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADM2682E ADM2687E 16Mbps、5 kV rms信號和電源隔離RS-485收發(fā)器技術(shù)手冊.pdf

器件針對平衡傳輸線路而設(shè)計，符合ANS/TIA/EIA-485-A-98和ISO 8482:1987(E)標(biāo)準(zhǔn)。

該器件集成ADI公司的iCoupler ^?^ 技術(shù)，將一個3通道隔離器、一個三態(tài)差分線路驅(qū)動器，一個差分輸入接收器和ADI公司的isoPower ^?^ DC/DC轉(zhuǎn)換器集成于單封裝中。它們采用5V或者3.3V單電源供電，實現(xiàn)完全集成的信號和電源隔離RS-485解決方案。

ADM2682E/ADM2687E驅(qū)動器具有高電平有效使能特性。此外具有低電平有效接收器使能特性，禁用時可使接收器輸出進入高阻態(tài)。

這些器件具有限流和熱關(guān)斷特性，可防止發(fā)生輸出短路以及總線競爭導(dǎo)致功耗過大的情況。額定溫度范圍為工業(yè)溫度范圍，提供16引腳、寬體SOIC高集成度封裝，爬電距離和電氣間隙大于8 mm。

ADM2682E/ADM2687E采用isoPower技術(shù)，使用高頻開關(guān)元件通過變壓器傳輸電力。設(shè)計印刷電路板(PCB)布局時應(yīng)特別小心，必須符合相關(guān)輻射標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)電路板布局考量因素的詳細信息，請參考AN-0971應(yīng)用筆記：“ isoPower器件的輻射控制建議 ”。

應(yīng)用

• 隔離式RS-485/RS-422接口
• 工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)
• 多點數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

特性

• 5 kV rms隔離RS-485/RS-422收發(fā)器，可配置為半雙工或全雙工
• isoPower ^?^ 集成式隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器
• RS-485輸入/輸出引腳
  提供±15 kV ESD保護
• 符合ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)標(biāo)準(zhǔn)
• 數(shù)據(jù)速率：16 Mbps
• 5 V或3.3 V電源供電
• 總線最多支持與256個節(jié)點連接
• 開路和短路故障保護接收器輸入
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 欲了解更多特性，請參考數(shù)據(jù)手冊

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

測試電路

應(yīng)用信息

絕緣壽命

絕緣結(jié)構(gòu)在承受電壓應(yīng)力時會逐漸損壞，長期處于電壓應(yīng)力下會導(dǎo)致絕緣性能下降。絕緣老化速度取決于所施加電壓的特性。 Analog Devices 開展了由相關(guān)機構(gòu)執(zhí)行的加速壽命測試，還進行了大量評估，以確定 ADM2882E/ADM2887E 絕緣系統(tǒng)的使用壽命。

Analog Devices 進行加速壽命測試，測試電壓水平高于額定連續(xù)工作電壓。加速因子用于計算實際工作條件下的使用壽命。這些因子考慮了幾個工作條件，例如連續(xù)工作電壓。表 17 中的值總結(jié)了 ADM2882E/ADM2887E 的工作條件。連續(xù)工作電壓超過額定值會縮短使用壽命，超過器件額定電壓會導(dǎo)致過早絕緣失效。

PCB 布局

ADM2882E/ADM2887E 隔離式 RS-422/RS-485 收發(fā)器集成了 iCoupler 數(shù)字隔離器和 dc-dc 轉(zhuǎn)換器，邏輯接口無需外部電源。在輸入電源引腳和 ADuM2250EB 引腳對之間進行電源去耦是推薦的做法，如圖 41 所示。去耦電容應(yīng)盡可能靠近器件放置，以利用芯片級變壓器的優(yōu)勢。此外，數(shù)據(jù)引腳上的開關(guān)瞬變會占用電源電流。

多個工作頻率需要去耦電容。噪聲抑制需要低電感、高頻電容，而紋波抑制和適當(dāng)調(diào)節(jié)需要大容量電容。這些電容連接如下：Pin 1（VDD1）和 Pin 2（GND1）、Pin 7（VCC1）和 Pin 8（GND1）用于 VCC1。Pin 9（VDD2）和 Pin 10（VDD2GND）、Pin 15（VCCA）和 Pin 16（GNDA）用于 VCCA。Pin 18（VDD3）和 Pin 19（VDD3GND）用于 VDD3。建議在每個電源引腳上使用 0.1μF 的陶瓷電容來抑制噪聲和紋波。更小的電容應(yīng)靠近引腳放置，更大的電容（1μF 或更大）應(yīng)靠近輸入電源放置。對于 VCC1，推薦在 Pin 1 和 Pin 2 以及 Pin 7 和 Pin 8 處使用 0.1μF 電容；對于 VCCA，推薦在 Pin 9 和 Pin 10 以及 Pin 15 和 Pin 16 處使用 0.1μF 電容；對于 VDD3，推薦在 Pin 18 和 Pin 19 處使用 0.1μF 電容。VCC1 的輸入電源引腳應(yīng)使用低電感陶瓷電容，或等效的長引腳電容，以減小電壓降。電容頂部或底部與輸入電源引腳之間的總引線長度不應(yīng)超過 10mm。

在涉及高共模瞬變的應(yīng)用中，確保電路板布局（跨隔離柵）的設(shè)計使耦合最小化。此外，電路板布局應(yīng)設(shè)計為：在給定的器件側(cè)，任何產(chǎn)生的耦合都能均勻影響所有引腳。若不這樣做，可能會導(dǎo)致引腳間出現(xiàn)電壓差，超過器件的絕對最大額定值，進而致使器件閂鎖或永久損壞。

ADM2882E/ADM2887E 耗散約 675mW 的功率，幾乎全部作為熱量通過 GND 引腳耗散到 PCB 中。由于該器件本質(zhì)上是隔離器件，其主要散熱路徑是通過 GND 引腳到 PCB 的熱傳導(dǎo)。為 Pin 1、Pin 8、Pin 9、Pin 16 和 Pin 19 提供足夠的焊盤，以實現(xiàn)良好的熱傳導(dǎo)，如圖 41 所示。這些焊盤應(yīng)足夠大，以將熱量從芯片傳導(dǎo)到 PCB 地面，從而顯著降低芯片的溫度。焊盤的尺寸由設(shè)計師決定，并取決于可用的電路板空間。

EMI 考慮

ADM2882E/ADM2887E 的 dc-dc 轉(zhuǎn)換器部分以非常高的頻率工作。為了最小化電磁干擾（EMI），應(yīng)盡可能短地連接初級側(cè)和次級側(cè)的去耦電容。這可以減少高頻電流環(huán)路，從而減少 EMI。

該器件的 dc-dc 轉(zhuǎn)換器會產(chǎn)生高頻噪聲，這些噪聲可以耦合到電路板接地層和功率電流中，從而在數(shù)字和模擬電路中傳播。建議使用接地屏蔽或接地平面來隔離這些噪聲源。對于對 EMI 敏感的應(yīng)用，建議遵循 ADuM5401 應(yīng)用筆記中的 PCB 布局指南。關(guān)于隔離式電源轉(zhuǎn)換器的更多信息，請參閱《隔離式電源考慮因素》。

隔離電源注意事項

隔離輸出電壓為 3.3V。ADM2882E/ADM2887E 中集成的隔離式 iPower dc-dc 轉(zhuǎn)換器的典型溫度裕量為 55°C，這是在環(huán)境溫度為 80°C 時器件的額定值。這表明內(nèi)部 RS-485 電路所需的電流很小，VCCA 上有額外的電流可用于外部應(yīng)用。

ADM2682E/ADM2687E 用于全雙工 RS - 485 節(jié)點的一個示例應(yīng)用，如圖 42 所示電路原理圖。關(guān)于該電路中電容的推薦布局，可參考 “印刷電路板布局” 部分。終端電阻（(R_T) ）的放置取決于節(jié)點位置和網(wǎng)絡(luò)配置。若需 RS - 485/RS - 422 電路實現(xiàn)方面的應(yīng)用指導(dǎo)，可參考 AN - 960《應(yīng)用筆記：RS - 485/RS - 422 電路實現(xiàn)指南》 。

圖 43 和圖 44 展示了 ADM2682E/ADM2687E 在半雙工和全雙工 RS - 485 網(wǎng)絡(luò)中的典型應(yīng)用，最多可連接 256 個收發(fā)器到 RS - 485 總線。為減少反射，在接收端以其特性阻抗端接，且盡量縮短總線主干長度。對于半雙工操作，這意味著線路兩端都需端接，因為任一端都可能作為接收端 。