股票代码:001287

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上海贝岭具有热插拔功能的RS-485收发器

发布时间:2022-06-02

引言

热插拔 (Hot Swap) 即带电插拔,是指在不关闭系统电源的情况下,将模块、板卡插入或拔出系统而不影响系统的正常工作,从而提高了系统的可靠性、快速维修性、冗余性和对灾难的及时恢复能力等。

RS-485收发器在工业控制、通讯、仪器仪表、安防监控、智能家居、灯光控制等诸多领域得到了广泛应用,同时系统对于RS-485收发器的可靠性提出了较高的要求,不仅仅局限于完美的实验室环境,在各种严苛的工业环境中也要有优异的表现,具有热插拔功能的RS-485收发器成为应用的首选。想要购买相关产品请在产品中心留言。


热插拔过程中总线的扰动

RS-485收发器在总线上传输差分信号,当通讯模块插入到正在工作或带电背板时,存在上电时序以及动态插入过程。如果数据存在扰动,可能会导致总线或者接收端数据错误,影响系统的可靠性。
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图1  系统热插拔示意图


图1为工控系统中RS-485通讯模块热插拔的示意图。当通讯模块动态接入背板时,通讯模块的主控制芯片进入上电初始化时序,此时主控的I/O处于高阻态。RS-485的驱动器的使能端DE和接收器的使能端/RE是由主控芯片的I/O控制的,主控芯片的I/O在高阻态的漏电以及系统寄生参数的影响,都可能将驱动器和接收器的控制端置于异常的逻辑电平,从而将驱动器或接收器错误地开启,造成总线和接收端数据的扰动,影响系统的正常通讯。

具有热插拔功能的RS-485收发器

具有热插拔功能的RS-485收发器,可以有效地避免上述的潜在问题。图2是上海贝岭高速RS-485收发器BL1590的功能框图,和通用的RS-485收发器相比,增加了热插拔电路模块,另外内置的过流保护和温度保护模块也更适用于严苛的应用场景。
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图2 具有热插拔功能的RS-485收发器

热插拔电路通过对DE和/RE使能端的优化设计来实现。表1为RS-485收发器的真值表。从表中可以看到,将DE端置低,/RE端置高,可以将收发器的输出端置于高阻状态。

 驱动器真值表 

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 接收器真值表

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表1  RS-485收发器真值表


在收发器的上电过程中,芯片内部的定时器开启,使能端DE和/RE通过芯片内部的上下拉,将收发器置于关断状态,总线和RO的输出均为高阻。当定时器计时结束后,保持关断状态,直至外加控制信号能够提供足够的驱动能力来控制使能信号,收发器的控制端恢复为高阻抗输入。同样,收发器掉电时,控制端的热插拔电路进行复位,保证了收发器掉电时的总线和RO输出的高阻状态。

图3和图4分别为通用RS-485收发器和具有热插拔功能RS-485收发器,在热插拔过程中的对比波形。从对比结果可以看到,具有热插拔设计的收发器在芯片上电过程中,控制端信号没有建立的情况下,无论在A/B总线还是RO的输出端,都没有出现波形的扰动。


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图3  通用收发器热插拔过程中输出端的扰动


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图4  具有热插拔功能收发器的输出波形


上海贝岭BL1590是一款宽电源供电的高速RS-485收发器,出色的驱动能力和完善的保护功能,为RS-485应用提供强大可靠的接口。


BL1590

具备如下优势

传输速率可达16Mbps,满足高速通讯的需求。

3V~5.5V宽电源电压,适用于不同电源电压的系统。

支持热插拔功能,内置过流和过温度保护电路。

工作温度范围-40~125℃,可以承受更高的环境温度。

驱动能力强,系统中外接热敏电阻和匹配电阻时,A/B端口仍有出色的驱动能力。