川土微電子CA-IF48XX工業級RS-485/422全/半雙工收發器接口芯片系列已上市，該系列芯片能夠應用在惡劣和嚴苛的工業環境中。對比國內外同類產品型號，CA-IF48XX在共模輸入范圍、速率等指標上能與國外大廠持平，在一些其他指標上也有著明顯優勢。目前該系列產品已批量供貨，歡迎選購。

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產品特性

特性一：高共模電壓輸入范圍±15V，適用于惡劣的工業環境。

 

 

眾所周知，通信需要在一個有交流電力線或者大型電機產生的電磁干擾環境下進行。由于通信節點地之間會有磁場，會產生感應電流，因此會造成兩個節點地之間存在壓差，對通信會造成干擾。再如，節點地失調的情況下，由于A與B之間的傳輸距離較遠，大地也同樣具有阻抗，節點A到B之間流過大地的電流，會造成兩個節點之間的地失調。

以上兩種情況都會在總線上面疊加共模電壓，如果485芯片的總線輸入電壓共模范圍不夠，就會對通信造成影響。因此川土微電子提供了盡可能高的共模輸入電壓的485接口芯片，以解決通訊端實際存在的問題。

特性二：±30kV的HBM ESD保護。

 

上圖是一個典型的UART轉485的應用模塊，可以看出由于選用的485接口芯片的ESD能力不夠，那么在PCB上面就需要額外增加幾個TVS抑制二級管，浪費了布板面積，增加了物料的成本。

而川土微電子CA-IF48XX芯片支持±30kV的HBM ESD防護，不需要添加這些提高ESD能力的抑制二極管。

 

特性三：支持極性校正功能。

對于CA-IF4888HS這款芯片產品來說，它還具有一個極性校正功能，下圖展示了一個實際的應用場景，當總線上面A與B反接之后，此款芯片可以自動糾正極性，實現正常通信。

 

 

關于極性校正如何操作，為了檢測總線極性，必須滿足以下所有三個條件：

1、故障安全偏置網絡（通常在主節點上）必須定義總線的信號極性

2、從節點必須使能接收機并禁用驅動器（REB=DE=0）

3、總線必須在故障安全時間（tFS-max）內空閑

故障安全時間過去之后，極性校正完成，并同時應用于接收機和發送通道。總線極性的狀態被鎖存在收發器中，并保持其狀態以用于后續數據傳輸。

 

特性四：采用1/8負載，最多支持256個負載，上下電無毛刺，支持熱插拔。

CA-IF48XX采用1/8負載，因此可以最多支持256個負載，負載電阻過大，會帶來高速通信時接收信號失真的問題。CA-IF48XX系列芯片內部采用快速響應模塊，能夠支持高速率的通訊。此外，芯片內部通過特別的上電邏輯處理，保證芯片上下電無毛刺，可以支持熱插拔，子模塊接入總線更加方便。

 

應用方案

 

RS485總線在智能電表系統上的應用

智能電表應用框圖

 

上位機通過USB轉UR的接口芯片與485接口芯片進行通信，作為主機，然后再通過總線連接上分布于樓宇各個角落的電表模塊，電表模塊由單片機讀回電流電壓采樣芯片得到的數據，然后放入存儲芯片中，再控制485芯片進行數據傳輸，這樣上位機就能得到所有電表的數據，省去了人工抄表的麻煩。

 

485通訊部分原理圖

由于電表上存在高壓，所以接口上需要做好隔離設計，然后總線接口上需要一些ESD保護處理。