设计适合恶劣环境下工业应用的鲁棒隔离式RS-2

　　图4. 隔离技术比较

　　直到最近，跨越隔离栅传输电源需要使用单独的DC/DC转换器或定制分立方法，前者体积相对较大、价格昂贵且隔离不充分，后者则体积庞大且难以设计。即使是在隔离式RS-232数据通信等只需少量隔离电源的应用中，这些方法也一直是唯一可行的替代方案。

　　为了解决这一问题，ADI公司研发并制造了一款完整的全集成式解决方案，利用微变压器跨越隔离栅实现信号和电源传输。这是对我们完善iCoupler r技术的延伸，是一种突破性的替代方案，称为isoPower在单个器件中便可实现高达2.5 kV的信号和电源隔离，因而无需体积庞大、价格昂贵且难以设计的隔离电源。它可以显著缩减典型隔离式RS-232接口的电路板面积、设计时间和隔离系统总成本。下文介绍两种适用该技术的典型RS-232设计情况。

　　隔离、高速双通道RS-232接口

　　图5将使用分立元件的传统解决方案与完全集成式解决方案进行了比较。

　　图5. 隔离式RS-232设计比较

　　实施完全隔离式双通道RS-232接口(图5(a))的传统方式是采用光耦合器来提供RS-232链路的数据隔离。每条数据线路(TIN1、TIN2、ROUT1、ROUT2)需要一个光耦合器以及一个外部缓冲器。隔离电源采用变压器驱动器IC来驱动分立变压器，并与简单的整流电路和LDO(低压差稳压器)一起来净化隔离式5 V或3.3 V ISO VCC供电轨。实施时，该设计需要八个IC和若干无源元件，并需占用极大的电路板面积。

　　在图5(b)所示的单芯片解决方案中，可利用一个IC (ADM3252E)、两个去耦电容和四个电荷泵电容来为所有四路信号实现一个完全隔离式(2.5kV)双通道RS-232接口。

　　ADM3252E(图6)将一个标准RS-232收发器与一个4通道i结合，用于提供RS-232数据信号的信号隔离。它还集成iso技术，以提供片内电源隔离。通过将iCoupler 和isoPower离技术相结合而集成RS-232收发器，ADM3252E能够在单个封装(12 mm × 12 mm)内提供具有2.5 kV rms隔离性能的完全隔离式RS-232接口，并且只需六个外部电容。

　　图6. ADM3252E隔离、双通道RS-232收发器