如何快速解決RSM隔離模塊應(yīng)用問題

　　1)檢查RS-485收發(fā)器發(fā)送功能

　　在通信異常時，測量RS-485總線AB差分電壓與模塊TXD、RXD引腳之間波形的對應(yīng)關(guān)系可以判斷異常位置。使用圖 4所示的測試方法得到如圖 5所示波形，TXD為高電平時，A-B為高電平，TXD為低電平時，A-B為低電平，并且模塊輸出電平正常，可以判斷出模塊發(fā)送功能正常。

　　圖 4 測試發(fā)送功能是否正常

　　圖 5 發(fā)送功能測試正常波形

　　2)檢查RS-485收發(fā)器接收功能

　　使用圖 6所示的測試方法得到如圖 7所示波形，A-B為高電平時，RXD為高電平，A-B為低電平時，RXD為低電平，并且模塊RXD輸出電平正常，可以判斷模塊接收功能正常。

　　圖 6 測試接收功能是否正常

　　圖 7 接收功能測試正常波形

　　3)檢查RS-485收發(fā)器控制引腳與TXD、RXD邏輯關(guān)系

　　使用如

　　圖 8所示的方法分別測試TXD、RXD與CON邏輯關(guān)系，得到圖 9和圖 10所示波形，對于RSM485PCHT，發(fā)送或接收信號前，CON引腳應(yīng)至少提前25μs置為低電平或高電平，并且數(shù)據(jù)發(fā)送或接收完成后再切換收發(fā)狀態(tài)。

　　圖 8 TXD與CON測試

　　圖 9 發(fā)送數(shù)據(jù)CON波形

　　圖 10 接收數(shù)據(jù)CON波形

　　3、收發(fā)器損壞

　　1)模塊AB引腳超過共模電壓范圍導(dǎo)致的損壞

　　RS-485收發(fā)器AB引腳的共模電壓范圍一般要求在-7V~+12V范圍內(nèi)，當(dāng)超過此范圍內(nèi)時會造成芯片損壞。由于工業(yè)現(xiàn)場大地經(jīng)常會流過瞬時大電流，若收發(fā)器RGND引腳連接不當(dāng)，則AB引腳的共模電壓會超過其可承受的共模電壓范圍，導(dǎo)致模塊損壞。下面以RSM485PCHT為例進(jìn)行分析。

　　圖 11 RGND多點(diǎn)接大地示意圖(錯誤連接)

　　當(dāng)U1發(fā)送高電平時，以RSM485PCHT為例

　　由于兩個模塊都直接連接至機(jī)殼或者大地，當(dāng)機(jī)殼或大地中通過較大電流時，在U1和U2的RGND引腳之間產(chǎn)生了VEARTH電壓差，當(dāng)U1向U2發(fā)送數(shù)據(jù)時，U2的A引腳的電壓為

　　由于VA1發(fā)送時為5V，當(dāng)VEARTH超過7V時就有可能導(dǎo)致?lián)p壞，因此在實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)之間的RGND可以通過屏蔽雙絞線的屏蔽層進(jìn)行連接，屏蔽層通過阻容單點(diǎn)連接至大地，如圖 12所示。

　　圖 12 RGND推薦連接

　　2)高等級的靜電和浪涌造成模塊損壞

　　在應(yīng)用環(huán)境中有較高等級的靜電和浪涌時，如果只是單純使用RS-485收發(fā)器芯片或者模塊，可能會導(dǎo)致模塊損壞，此時就需要增加外圍保護(hù)電路來保護(hù)收發(fā)器。但保護(hù)電路需要可靠地接地才能將靜電和浪涌能量泄放。下面以進(jìn)行共模浪涌測試為例，如圖 13所示，若保護(hù)電路未連接至大地，則浪涌能量(紅色部分)通過隔離模塊進(jìn)行釋放，較高的浪涌等級容易導(dǎo)致模塊損壞;當(dāng)保護(hù)電路接大地時，如圖 14所示，浪涌能量首先通過GDT泄放到大地，然后通過TVS和電容泄放，剩余很少的能量才會通過模塊釋放，可以起到保護(hù)的作用。

　　圖 13 保護(hù)電路未接大地

　　圖 14 保護(hù)電路接大地