隔离|隔离RS232收发器（隔离RS232至UART）芯片

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在RS-232电缆网络和连接的UART系统之间提供了一个隔离接口，以防止噪声环境中出现电压尖峰和接地回路，并提高系统可靠性。
该来自模拟设备的ADM3251E芯片是该项目的核心，该芯片是一种高速、2.5KV完全隔离、单通道RS-232收发器设备，由单个5V电源供电。由于RIN和TOUT引脚具有高度的ESD保护，因此该设备非常适合在电气恶劣的环境中或RS-232电缆频繁插拔的情况下运行。倍压器/逆变器使用四个外部0.1μF电荷泵电容器，允许从单个5 V电源运行。该项目以高达460kbps的数据速率运行。 RS-232收发器D-Sub 9针母模块提供方便的信号连接。各隔离端上的D2电源指示灯。该芯片内置隔离DC-DC转换器，因此该项目可以使用单电源。将5V直流电应用于CN2 。
特征:
提供5V直流CN2单电源操作
CN4 RS232 Aux
9针RS232接口D型阴接头（CN1）
5针UART接口阳头接头（CN2）
5KV完全隔离
数据速率高达460kbps
PCB尺寸：35.88 x 31.91mm
注：如采用单电源5V DC 。将+5V直流电压应用于CN2引脚1和引脚5接地。如果两个隔离电路有两个电源，如果不需要内部DC-DC转换器，则使用CN3 5V DC和CN2 3.3V 。
5.0 V逻辑至TIA-232E变送器变送器驱动器将5.0 V逻辑输入电平转换为RS-232输出电平。当驱动VCC=5.0 V的RS-232负载时，输出电压摆幅通常为±10 V 。 TIA-232E至5 V逻辑接收器接收器是一个反相电平移位器，接收RS-232输入电平并将其转换为5.0 V逻辑输出电平。输入有一个内部5 kΩ下拉电阻器接地，并且还可防止高达±30 V的过压。未连接的输入由内部5 kΩ下拉电阻器拉至0 V 。因此，对于未连接的输入或连接到GND的输入，这将导致逻辑1输出电平。

芯片电路图
高波特率提供高转换率，允许数据传输速率远远超过TIA-232E规范。 RS-232电压电平保持在高达460 kbps的数据速率。
内置DC-DC转换器启用/禁用ADM3251E包含一个DC-DC转换器部分，其工作原理与大多数现代电源设计相同。 VCC电源提供给振荡电路，振荡电路将电流切换到芯片级空心变压器。电源被传输到二次侧，在那里被整流为高直流电压。然后将电源线性调节至约5.0 V ，并提供给二次侧数据段和VISO引脚。 VISO引脚不应用于为外部电路供电。因为振荡器以恒定的高频运行，与负载无关，因此多余的功率在输出电压调节过程中在内部消散。变压器线圈和组件的有限空间也增加了内部功耗。这会导致低功率转换效率。
ADM3251E可在启用或禁用dc-dc转换器的情况下运行。 ADM3251E的内部dc-dc转换器状态由输入VCC电压控制。在正常工作模式下， VCC设置在4.5 V和5.5 V之间，内部dc-dc转换器启用。要禁用dc-dc转换器，请将VCC降低至3.0 V和3.7 V之间的值。在此模式下，用户必须从外部向VISO引脚提供隔离电源。 VISO引脚上需要3.0 V至5.5 V之间的隔离二次侧电压和12 mA（最大）的二次侧输入电流IISO 。然后， ADM3251E的信号通道继续正常工作。电荷泵电压转换器由200 kHz振荡器和开关矩阵组成。转换器从输入5.0 V电平产生±10.0 V电源。这是通过使用开关电容技术分两个阶段完成的。首先，通过使用C6作为电荷存储元件，将5.0 V输入电源加倍至10.0 V 。然后将+10.0 V电平反转以产生?10.0 V ，使用C7作为存储元件。电容器C2和电容器C8用于降低输出纹波。它们的值并不重要，可以增加。

【隔离|隔离RS232收发器（隔离RS232至UART）】电路图