ADM2495E/ADM2495E-1隔离式半双工 RS-485 收发器，带故障保护功能技术手册

概述
ADM2495E/ADM2495E-1 是 5.7kVRMS 信号隔离 RS-485 收发器，在 RS-485 A 和 B 引脚上具有 ±60V 故障保护。这些设备专为平衡传输线而设计，符合 ANSI/TIA/EIA-485-A-98 和 ISO 8482:1987(E)。该套件可通过符合 EN 55032 B 类标准的辐射发射测试，并在带有高频去耦电容器的 2 层印刷电路板 (PCB) 上有余量。隔离屏障为 IEC 61000-4-x 系统级电磁兼容性 (EMC) 标准提供了强大的系统级免疫力。在整个使用寿命期间，该套件适用于需要针对工作电压 1060VRMS 和 1500VDC 而进行加强绝缘的应用。该套件可防止 RS-485 接口 A 和 B 引脚上 ±4kV 接触 IEC 61000-4-2 和 ±15kV 人体模型 (HBM) 静电放电 (ESD) 事件，以及跨屏障的 ±8kV 接触 IEC 61000-4-2 ESD，而不会发生闩锁或损坏。
数据表：*附件：ADM2495E ADM2495E-1隔离式半双工 RS-485 收发器，带故障保护功能技术手册.pdf

ADM2495E/ADM2495E-1 在 RS-485 A 和 B 引脚上具有过压保护功能，可承受收发器侧 GND2 高达 ±60V 直流或交流峰值。这可以提供强大的保护，防止瞬变和意外连接到±12V 和±24V 电源。对于具有较大接地偏移和长电缆运行的应用，该器件的共模范围扩展至±25V。

ADM2495E/ADM2495E-1 是半双工收发器。ADM2495E 具有较低的压摆率，速度为 250kbps，可在长电缆上运行，且辐射较低。ADM2495E-1 具有高达 20Mbps 的数据速率，可实现最大数据传输。当使用 V^DD2^ 电源上的 5V 供电时，高差分输出电压使这些设备适用于 PROFIBUS~?~ 节点。VDD1 主电源和 VDD2 隔离电源均支持宽范围电压（分别为 1.7V 至 5.5V 和 3.0V 至 5.5V）。ADM2495E/ADM2495E-1 采用行业标准 16 引线、宽体、标准 SOIC_W 封装，爬电距离和电气间隙为 8.1 毫米。

应用

• 太阳能反相器
• 电气测试和测量
• 供暖、通风和空调 (HVAC) 网络
• 工业现场总线
• 楼宇自动化

特性

• 5.7kVRMS 隔离式半双工 RS-485/RS-422 收发器
• RS-485 A 和 B 引脚上的 ±60V 故障保护
• 封装在 2 层 PCB 上，符合 EN 55032 B 级辐射发射要求
• RS-485 A 和 B 总线引脚上的强大保护
  • ≥ ±4kV IEC 61000-4-2 静电放电
  • ±10kV 人体模型静电放电
  • ≥ ±4kV IEC 61000-4-4 EFT
• 扩展±25V 共模范围
• 两种速度选择
  • ADM2495E - 低速 250kbps，用于 EMI 控制
  • ADM2495E-1 - 高速 20Mbps 数据速率
• 灵活的电源输入
  • 初级 VDD1 电源电压为 1.7V 至 5.5V
  • 隔离 VDD2 电源电压为 3.0V 至 5.5V
• PROFIBUS 兼容 5V VDD2
• 宽工作温度范围：?40°C 至 +125°C
• 高共模瞬变抗扰度：250kV/μs
• 短路、开路和输入悬空接收器失效安全
• 支持 >224 个总线节点（接收器输入阻抗为 112kΩ）
• 全面支持热插拔控制器（无毛刺上电/关断）
• 安全和监管审批
  • IEC 60747-17（待定）
    • 增强型 VIORM = 1500V峰值
  • UL 1577（申请中）
    • V ISO = 5700VRMS 持续 1 分钟
  • IEC/EN/CSA 62368-1（待定）
  • IEC/EN/CSA 61010-1（待定）
  • IEC/CSA 60601-1（待定）
  • GB 4943.1（待定）
• 符合 ANSI/TIA/EIA-485-A-98 和 ISO 8482:1987(E) 标准
• 16 引脚宽体标准 SOIC_W 封装，标准引脚排列具有 8.1 毫米爬电距离和间隙

框图

电气规格

时序图

引脚配置描述

典型性能特征

测试电路

工作原理

坚固型低功耗数字隔离器

ADM2495E/ADM2495E - 1 采用低功耗数字隔离器模块，将设备的初级侧和次级侧进行电气隔离。共面变压器采用开关键控（OOK）调制方案，在最大限度减少数据传输过程中辐射发射的同时，实现跨隔离栅的高频数据传输。这种架构提供了强大的数字隔离功能，可抵御高达250V/ns的共模瞬变，覆盖设备的整个温度和电源范围。图53展示了在不同RX输入输出切换时间下，重复共模瞬变的测试结果。从低到高的切换时间变化很小，传播延迟无误差，体现了该设备强大的共模瞬变抗扰度（CMTI）性能。

数字隔离器电路具有灵活的VDD1电源，输入电压范围为1.7V至5.5V。这使得它能够与使用1.8V、2.5V、3.3V或5V电源电压的逻辑器件直接通信，如通用异步收发器（UART）、专用集成电路（ASIC）和微控制器。

强大的±60V故障保护

ADM2495E/ADM2495E - 1集成了经过改进的故障容限RS - 485/RS - 422收发器，无需使用昂贵的外部保护器件，即可消除过压故障导致的现场故障。A和B引脚上±60V的故障容限可保护收发器免受现场误接线或电缆故障的影响，适用于常见的工业24V或48V电源，也可应对电缆中可能出现的故障。

ADM2495E/ADM2495E - 1的±60V故障容限通过采用高性能BiCMOS集成电路技术实现。该技术的高击穿电压可在通电和高阻抗条件下提供保护。驱动器输出采用渐进式折返电流限制设计，既能防止过压故障，又能保证高电流输出驱动。

ADM2495E/ADM2495E - 1的高电压额定值使其能够在使用外部保护组件的情况下，与更高电压的RS - 485收发器配合使用。与低电压RS - 485收发器相比，ADM2495E/ADM2495E - 1允许使用具有更高击穿电压的外部保护器件，从而避免与大数据传输速率下的大共模电压产生干扰。

高驱动差分输出电压

ADM2495E/ADM2495E - 1采用专有发射器架构，具有低驱动器输出阻抗，可提高驱动器差分输出电压。在设备长电缆运行时，这种架构尤为实用。在这些应用中，传输线的直流电阻占主导地位，增加的差分电压可提高噪声裕度，支持更长电缆长度的传输。此外，当作为5V收发器（VDD2 > 4.5V）运行时，ADM2495E/ADM2495E - 1可在PROFIBUS要求的情况下，提供至少2.1V的最小差分输出电压。

IEC61000 - 4 - 2静电放电保护

静电放电（ESD）是不同电位的物体之间由于接触或电场感应而产生的静电突然转移现象。ESD的特点是在短时间内出现高电流。IEC 61000 - 4 - 2测试的主要目的是确定系统在运行过程中对外部ESD事件的抗扰度。IEC 61000 - 4 - 2规定了两种测试方法：接触放电和空气放电。接触放电是将放电枪与被测设备（EUT）直接接触进行放电。空气放电测试时，将放电枪移向EUT，直至在空气间隙中发生放电。放电枪的放电次数和位置会影响测试结果。空气放电测试更能准确反映实际ESD事件，但不具有可重复性。因此，接触放电是首选测试方法。测试期间，数据端口至少要承受10次正放电和10次负放电。放电电压取决于系统和环境。图54展示了8kV接触放电电流波形，其符合IEC 61000 - 4 - 2标准。一些关键参数包括上升时间小于1ns，脉冲宽度约为60ns。