產(chǎn)品應(yīng)用 | SM4500系列隔離收發(fā)芯片應(yīng)用集錦

SM4500系列芯片是致遠電子開發(fā)的“三合一”高集成度全隔離收發(fā)芯片，很多客戶在使用時會遇到一些問題，本文以問答的形式解答SM4500系列芯片的疑惑，幫助客戶更好的使用SM4500系列芯片。

致遠電子基于近二十年的總線隔離技術(shù)及工藝經(jīng)驗積累，推出SM系列集成電源隔離、RS-485收發(fā)電路和信號隔離電路“三合一” 的高集成度全隔離RS-485收發(fā)芯片。

SM系列全隔離RS-485收發(fā)芯片相較于傳統(tǒng)模塊方案，在超小、超薄的DFN封裝內(nèi)部集成完善的RS-485總線隔離電路，產(chǎn)品最高支持10Mbps波特率，工作溫度覆蓋-40℃~125℃，滿足各類復(fù)雜惡劣的工業(yè)現(xiàn)場RS-485總線隔離需求。

01、SM4500系列芯片對比通用的RS-485芯片如MAX485有什么區(qū)別和優(yōu)勢？

答：SM4500系列芯片是DC-DC電路、信號隔離電路及RS-485總線收發(fā)電路三合一的芯片，具備高集成度和高可靠性。因其具有高隔離的特點，SM4500系列芯片對比無隔離的485收發(fā)芯片更適合使用在工業(yè)通信、電力、煤礦等場景，可有效的解決工業(yè)現(xiàn)場因信號干擾導(dǎo)致的通信異常問題。

02、SM4500系列有什么型號的芯片，怎么選型？

答：具體區(qū)別及選型如表1所示：

表1 SM4500系列芯片選型表

03、SM4500系列芯片的接口電平如何匹配，VISOOUT引腳是否可以用于其他電路供電？

答：SM4500系列芯片的TXD、RXD、DE、RE腳接口電平需與實際系統(tǒng)電平匹配，一般若MCU為3.3V供電，VIO連接3.3V，若MCU為5V供電，則VIO連接5V。VISOOUT為內(nèi)部集成的高效隔離電源的輸出，在5V供電的條件下最大輸出電流為80mA，為避免影響芯片正常工作，建議只用于上拉電阻電路工作。

04、SM4500系列芯片使用時需不需要外接保護電路？

答：建議使用SM4500系列芯片搭建電路時外接保護電路。RS-485接收器差分輸入端對“地”的共模電壓允許-7～+12V，超過此范圍的過壓瞬變就可能損壞器件，特別是在工業(yè)和戶外的使用場景，大浪涌強靜電等瞬變干擾的存在會使芯片容易損壞。我們經(jīng)常接到客戶關(guān)于模塊功能異常的反饋，大部分是無保護電路造成的浪涌過壓等損壞，所以我們強烈建議客戶在芯片的A/B端添加保護電路，我們推薦以下保護電路，供參考。

圖1 推薦保護電路

表2 推薦參數(shù)表

05、SM4500系列芯片組網(wǎng)時在高速率下出現(xiàn)RS-485波形變形失真，通信異常的情況？

答：在高速率的通信下出現(xiàn)波形變形失真的情況，大概率是由總線寄生電容引起的，RS-485總線的寄生電容過大，信號的充放電時間越長，波形越失真如出現(xiàn)鋸齒波。有些客戶在使用GDT和TVS做保護電路時，選用的保護器件自身的寄生電容達幾百甚至上千pF，當(dāng)組網(wǎng)后容值疊加，總線上的寄生電容就過大，推薦使用圖1的推薦保護電路，接口電容僅為20pF。

06、SM4500系列芯片組網(wǎng)通信時不時收到異常電平？

答：收到異常電平可能的原因之一是接收信號時總線AB電平處于芯片的門限電平，即-200mV ~?-10mV內(nèi)，這將導(dǎo)致接收器接收信號不確定，如圖1所示，給AB接口加上下拉電阻，使接收器處于一個確定的電平狀態(tài)，如果AB端有終端電阻，上下拉電阻還要調(diào)整到合適的阻值，保證總線空閑時遠離門限電平范圍。

07、如何提高SM4500的通信距離？

答：理論上，通信速率在100kbps及以下時，RS485的最長傳輸距離可達1200米。但是有些客戶搭建的總線網(wǎng)絡(luò)卻遠遠達不到1200米，除了干擾惡劣的布線環(huán)境外，最大的可能是少了終端電阻和選用了劣質(zhì)的電纜！在長距離通信系統(tǒng)中，使用120Ω的終端電阻和特性阻抗120Ω的RS-485專用的雙絞屏蔽電纜往往能最大程度的減少回波反射，延長通信距離。我們的客戶大部分是缺少終端電阻引起的回波反射導(dǎo)致通信距離不達標，請一定要注意終端電阻。同時減小總線寄生電容、提升線纜的屏蔽效果，都可以延長通信距離。