概述
MAX14943為一顆隔離型RS-485/PROFIBUS DP收發(fā)器，為器件的電纜側(RS-485驅動器/接收器側)和UART側之間提供5000VRMS (60s)電隔離。對于那些端口間地的電位差大，通過隔離斷開接地環(huán)路降低噪聲提高通信性能。器件支持高達20Mbps的可靠通信。

器件包括集成了一個450kHz變壓器驅動器，可以為使用外部變壓器將功率傳遞至收發(fā)器的電纜側。一個內(nèi)置的LDO為IC的電纜側供電提供了一個結構簡單高效解決方案。

器件包括一路半雙工驅動器/接收器通道。接收器為1/4單位負載，允許一條共用總線上掛接多達128個收發(fā)器。

集成真失效保護電路確保在輸入短路或開路時，接收器輸出為邏輯高電平。當電纜側或UART側電源低于工作電平時，欠壓鎖定功能禁用驅動器。

驅動器輸出/接收器輸入具有高達±35kV對電纜側GNDB的靜電放電(ESD)保護，符合人體模式(HBM)要求。

MAX14943采用16引腳寬體SOIC封裝，工作溫度范圍-40°C至+105°C。
數(shù)據(jù)表：*附件：MAX14943 5kVRMS隔離、20Mbps半雙工PROFIBUS DP RS-485收發(fā)器技術手冊.pdf

應用

• HVAC
• 工業(yè)自動控制
• 電表
• 可編程邏輯控制器

特性

• 高度集成簡化設計
  • 集成LDO用于電纜側電源
  • 集成變壓器驅動器，將電源傳遞至電纜側，150mA負載時的效率高達80%
• 高性能收發(fā)器支持靈活的設計
  • 兼容RS-485和EIA 61158-2 Type 3 PROFIBUS DP標準
  • 20Mbps (最大值)數(shù)據(jù)率
  • 總線上允許掛接多達128片器件
• 集成保護，達到可靠的通信
  • 驅動器輸出/接收器輸入上具有±35kV ESD (HBM)保護
  • 5kVRMS隔離耐壓，可持續(xù)60s (V ISO )
  • 1200VPEAK最大重復峰值隔離電壓(V IORM )
  • 848VRMS最大工作隔離電壓(V IOWM )
  • 額定工作電壓下的壽命長于30年
  • 承受±10kV浪涌，符合IEC 61000-4-5標準
  • 熱關斷

框圖

DC電氣特性

典型操作特性

引腳配置描述

詳細說明

MAX14943 隔離式 RS - 485/PROFIBUS DP 收發(fā)器提供 5000VRMS（60 秒）的電流隔離，實現(xiàn) RS - 485/PROFIBUS 電纜側與 UART 側之間的隔離。該器件允許在隔離屏障兩側接地之間存在較大電位差時，以高達 20Mbps 的速率跨越隔離屏障進行通信。

隔離

數(shù)據(jù)和電力均可跨越隔離屏障傳輸。數(shù)據(jù)隔離通過集成電容隔離實現(xiàn)，允許在 UART 側與收發(fā)器的電纜側之間進行數(shù)據(jù)傳輸。

為實現(xiàn)電源隔離，該器件集成了變壓器驅動器，可驅動外部中心抽頭變壓器，將電力從隔離的 UART 側傳輸至電纜側。連接變壓器的初級側至器件的變壓器驅動器輸出 TD1 和 TD2。將初級中心抽頭連接至 VDDA。

集成低壓差穩(wěn)壓器（LDO）

該器件集成了一個內(nèi)部低壓差穩(wěn)壓器，其輸出為 5V（典型值），用于為芯片的電纜側供電。LDO 的輸出為 VDDB 。LDO 具有 300mA（典型值）的電流限制。如果 LDO 未使用，將 VLDO 連接到 GNDB ，并將 + 5V 直接施加到 VDDB 。

真正的故障安全特性

該器件可確保當接收器輸入短路、開路，或者連接到端接傳輸線且所有驅動器均禁用時，接收器輸出為邏輯高電平。接收器閾值固定在 - 50mV 至 - 200mV 之間。如果差分接收器輸入電壓（VA - VB）大于或等于 - 50mV ，RXD 為邏輯高電平。在端接總線且所有發(fā)送器均禁用的情況下，接收器的差分輸入電壓會被端接電阻拉至零。由于該器件的接收器閾值特性，此時 RXD 輸出為邏輯高電平。

驅動器輸出保護

有兩種機制可防止因故障或總線競爭導致的輸出電流過大和功率耗散：第一，輸出級的折返模式電流限制可立即防止整個共模電壓范圍內(nèi)的短路；第二，熱關斷電路會在芯片溫度超過 + 160°C（典型值）時，將驅動器輸出強制進入高阻抗狀態(tài)。

熱關斷

該器件通過集成的熱關斷電路防止過溫損壞。當結溫（TJ）超過 + 160°C（典型值）時，驅動器輸出將進入高阻抗狀態(tài)，從而終止正常運行。當 TJ 降至 145°C（典型值）以下時，器件恢復正常運行。

變壓器驅動器過流限制

該器件具備過流限制功能，以保護集成變壓器驅動器在對大電容負載或驅動內(nèi)部電路充電時免受過大電流的影響。過流限制分兩個階段實現(xiàn)：初級電路監(jiān)測輸出電流，當檢測到 1.2A 閾值峰值電流時，內(nèi)部電路將輸出電流降低至 730mA 限流值。該器件的變壓器驅動器逐周期限制電流，直到短路消除。

在過流限制期間，器件的變壓器驅動器可能會耗散大量功率，導致 IC 進入熱關斷狀態(tài)。當驅動器的結溫超過熱關斷閾值時，TD1 和 TD2 驅動器輸出將被禁用。當溫度降至熱關斷滯后溫度以下時，驅動器恢復正常運行。

變壓器選擇

集成的推挽式變壓器驅動器可將工作功率從 UART 側傳輸?shù)狡骷母綦x側。450kHz 變壓器驅動器可與中心抽頭初級變壓器配合使用。選擇變壓器時，ET 積應大于或等于驅動器的 ET 積，以確保變壓器不會進入飽和狀態(tài)。確定在任何一個周期內(nèi)施加到變壓器的最大時間。計算變壓器初級的最小 ET 積如下：

其中 VMAX 是 VDDA 上的最壞情況最大電源電壓，tMIN 是在該電源電壓下施加到變壓器的最小頻率時間。例如，使用 5.5V 和 350kHz 時，所需的最小 ET 積為 7.9Vμs。表 1 包含推薦的變壓器列表。