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【技术分享】总线通讯接口做隔离,分立式隔离与模块隔离孰优孰劣?

2023/06/09
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阅读需 5 分钟
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为保障总线网络的通讯稳定性,总线通讯接口通常会做隔离,而隔离又分为分立式隔离与模块隔离,那么这两种隔离方案孰优孰劣呢?

  CAN总线隔离

CAN总线隔离是工业通信中最常用的现场总线,各大工程师对于CAN总线隔离方案都极为熟悉,但是还是会遇到采用了隔离方案依旧通讯异常的情况。

所以CAN通讯接口通常会做隔离,用来保证总线网络的通讯稳定性,隔离主要目的一般有如下四方面:

1、安规考虑:保护设备以及人身安全,隔开潜在的高压危险。
2、提高通信的稳定性:消除地电势差的影响。
3、提高器件的可靠性:消除地环路影响。
4、低耦合:提高系统间的兼容性。目前实现CAN总线隔离方案有两种:采用分立元器件或者集成模块产品。两者优劣对比可以从下图直观看出:

分立式元器件隔离需要考虑电路的设计,各个元器件的特性和干扰等,在开发周期和生产成本上会有所劣势,而相对的模块化设计,则会对外围电路进行封装,一般只考虑模块的一般特性,极限特性,EMC特性,动态特性,四个方面的参数,这些参数也会在模块出厂的时候会有测试和检验,客户也无须过多担心。

采用模块化设计对于客户来说会带来诸多好处,大概有如下三方面:

1、设计简单,用单一模块取代复杂的电源电路

2、库存、生产管理简单,只需采购一个物料;

3、稳定可靠,帮助客户快速完成项目。

针对模块化CAN总线隔离,我司推出最新SIP工艺产品SM1500全隔离CAN收发芯片

SM1500集成电源隔离、CAN收发电路和信号隔离电路“三合一” 的高集成度全隔离CAN收发芯片。相较于传统模块方案,在超小、超薄的DFN封装内部集成完整的CAN总线隔离电路,支持CAN及CAN FD协议,波特率覆盖40K~5Mbps,工作温度覆盖-40℃~125℃,满足各类复杂恶劣的工业现场CAN总线隔离需求。

SM1500隔离CAN收发芯片突出的三大优点:

    封装形式为DFN,支持全自动贴片生产,体积仅为12.45*9.85*3.00mm;
    采用成熟的SiP工艺打造,经过完善的EMC测试,结合产品-40~125°C超宽温度适应范围覆盖;
    基于ZLG自主电源IC设计实现技术创新,内置短路保护,过温保护等电路,可兼容3.3V和5V系列。

SM1500详细的技术参数可以参考如下链接:https://www.zlg.cn/data/upload/power/SM1500.pdf

在模块化CAN总线隔离的同时也推出了SM4500全隔离RS-485收发芯片:

SM4500集成电源隔离、RS-485收发电路和信号隔离电路“三合一” 的高集成度全隔离RS-485收发芯片。相较于传统模块方案,在超小、超薄的DFN封装内部集成完善的RS-485总线隔离电路,产品最高支持10Mbps波特率,工作温度覆盖-40℃~125℃,满足各类复杂恶劣的工业现场RS-485总线隔离需求。

SM4500全隔离RS-485收发芯片与SM1500同属SM系列,也具有相同的体积小,易生产,三合一的优势,详细的产品技术参数可以参见:https://www.zlg.cn/data/upload/power/sm4500_ds.pdf

 

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