Transceptor RS-485 de alta velocidad totalmente aislado ADM2587EBRWZ-REEL7

¿Qué es ADM2587EBRWZ-REEL7 y qué significa "REEL7"?

El ADM2587EBRWZ-REEL7 es un transceptor de datos con aislamiento de alimentación encapsulado en SOIC-20, que ofrece protección contra descargas electrostáticas (ESD) de ±15 kV y está diseñado para comunicaciones de alta velocidad en líneas de transmisión multipunto.ADM2587E incorpora una fuente de alimentación DC-DC aislada, lo que elimina la necesidad de un módulo externo de aislamiento DC-DC.Ofrece soporte para alimentación única de 5 V o 3,3 V, con una solución completa de RS-485 con aislamiento de señal y de alimentación. El dispositivo incorpora la tecnología iCoupler®, que integra un aislador de 3 canales, un controlador de tres estados, un receptor de entrada diferencial y un convertidor isoPower. Cuenta con protección contra sobrecorriente y desconexión térmica, garantizando un funcionamiento seguro.
El sufijo '-REEL7' indica un formato de encapsulado o embalaje, ofrecido en forma completa de rollo, diseñado para el montaje de placas de circuito impreso mediante automatización de montaje en superficie.

Principio de funcionamiento del ADM2587E

ADM2587E es un transceptor aislado que integra de forma completa la comunicación RS-485, el aislamiento de señal y el aislamiento de alimentación. Su funcionamiento se basa en tres componentes principales:

1.Principio de aislamiento de señales de iCoupler®

El aislamiento de señal del ADM2587E se implementa en el lado lógico de la interfaz: la señal del pino TxD/DE pasa por una capa de aislamiento hacia la unidad transceptor, y la señal recibida por esta unidad también regresa a través de la misma capa de aislamiento al pino RXD, logrando así un aislamiento de señal entre el nivel lógico y el nivel de aislamiento.

2.Principio de aislamiento de la fuente de alimentación isoPower®

El aislamiento de alimentación del ADM2587E se logra mediante un convertidor DC-DC aislado integrado, el isoPower: la fuente VCC alimenta el circuito oscilador, inyectando la corriente en un transformador de aire de chip, y la energía transmitida al secundario se rectifica y estabiliza para generar una salida de 3,3 V.El controlador secundario regula la salida mediante la generación de señales de control PWM, y mejora la potencia y la eficiencia mediante retroalimentación en tiempo real.

3.Principio de funcionamiento del circuito de transmisión y recepción RS-485

El bus RS-485 con señal y alimentación aislados:

•  Controlador diferencial (Driver)
• Convertir la señal digital en una tensión diferencial RS-485 (líneas A/B).
• Soporta salida en tres estados (activado/desactivado).
• Cuenta con protección contra sobrecorriente, protección contra cortocircuito y desactivación térmica.
•  Receptor diferencial (Receiver)
• Recibir la señal diferencial en A/B.
• Convertir en niveles lógicos altos y bajos y enviarlos al lado aislado.
• El receptor puede desactivarse, y la salida entra en estado de alta resistencia.

Flujo de trabajo general: 

1. señal de entrada → aislamiento iCoupler → salida del controlador al bus
2. señal diferencial del bus → receptor → aislamiento iCoupler → señal de salida
3. IsoPower aisló la fuente de alimentación de entrada mediante transformación de voltaje y, a continuación, suministró energía al circuito del lado aislado.

Factores que limitan la vida útil del aislamiento del ADM2587E

Todas las estructuras aislantes sufren ruptura tras soportar una tensión durante un período suficientemente largo, y la velocidad de envejecimiento del aislamiento depende de la forma de la tensión aplicada en sus extremos. La fiabilidad a largo plazo del ADM2582E depende del tipo de forma de tensión que se aplica a través del aislamiento: distintas formas de tensión causan daños diferentes al aislamiento, lo que afecta también el nivel máximo de tensión de trabajo permitido y la durabilidad del dispositivo.

1.  El aislamiento se vuelve insuficiente con el tiempo y se deteriora incluso bajo cargas de voltaje prolongadas; la velocidad de este deterioro varía según el tipo de forma de onda, dependiendo de si la tensión es de corriente alterna o continua, bipolar o unipolar, entre otros tipos.
2.  La tensión alterna bipolar es el entorno más exigente, ya que su forma de onda causa el mayor daño al aislamiento; por ello, la vida útil de 50 años bajo condiciones de tensión alterna bipolar determina la tensión máxima de trabajo recomendada por Analog Devices.
3.  El voltaje monopolar en corriente alterna o continua presenta el menor daño a la aislación, por lo que puede alcanzar una vida útil de al menos 50 años a voltajes de trabajo más altos.

Aplicaciones 

ejemplo de aplicación.

1. Interfaz RS-485/RS-422 aislada. 
2. Redes industriales de campo. 
3. Sistemas de transmisión de datos multipunto.

Aplicaciones típicas 

El DM2587E puede utilizarse en redes RS-485 en modo semiduplex o dúplex, con una capacidad máxima de 256 transmisores y receptores. Para reducir la reflexión de señal, debe conectarse al receptor a un terminal de impedancia característica y mantener los cables derivados lo más cortos posible. En modo semiduplex, es necesario realizar la adaptación de terminales en ambos extremos de la línea.La disposición de los capacitores debe seguir las recomendaciones de diseño de PCB, mientras que la ubicación de los resistores terminales depende de la posición del nodo y de la topología de la red.

Preguntas frecuentes sobre el ADM2587EBRWZ-REEL7

¿Cuál es la diferencia entre el ADM2587E y el ADM2582E?
Tanto el ADM2587E como el ADM2582E incorporan el aislamiento de señal iCoupler y el aislamiento de alimentación isoPower, pero el ADM2587E ofrece una velocidad de datos y una capacidad de accionamiento ligeramente superiores, lo que lo hace más adecuado para redes multipunto con mayores requisitos de ancho de banda.
¿Necesita el ADM2587E un convertidor DC-DC externo?
No es necesario: el ADM2587E incluye un convertidor DC-DC isoPower integrado que alimenta el transceptor del lado aislado, lo que simplifica el diseño del circuito.
¿Cómo evita el ADM2587E cortocircuitos o sobrecorrientes en el bus?

• Protección contra sobrecarga: 
• Evitar que el circuito de salida se cortocite y dañe los componentes.
• Protección automática en caso de sobrecarga por competencia en el bus