一种基于变压器的RS485总线通讯电路的制作方法

本发明涉及一种基于变压器的rs485总线通讯电路。

背景技术：

rs485是一种低速率的串行通讯接口，广泛应用广泛与工业领域，支持点对多点半双工数据通信，收发信号分时占用同一总线(双绞线)。为避免总线冲突，0电平时a、b线由芯片输出端真实驱动，并使ub-ua=5v；而1电平时或总线空用时，芯片输出端呈现高阻，a、b线改由外接电阻偏置，并使ua略大于ub。远程数据连接通常存在较大的地电位差，由此形成的共模干扰过大时或强干扰环境下往往会造成误码或硬件损坏。目前，为了提高抗干扰能力，通常采用隔离rs485方案，具有以下两种方式，一是采用光耦分别隔离t(发送)信号、r(接收)信号、re、de（选择），这种方式是电路复杂，而且相比其他隔离方案，光耦隔离方案功耗最大，光耦合器技术的成本会随着数据速率提高而大幅度提高，制造复杂度也会随着器件数量增加而提高，光耦会存在老化失效的寿命问题，其电路原理图参见图1；二是直接采用rs485隔离芯片，但因为现阶段集成芯片方案可选择性不高，导致采购成本较高，而且各家集成芯片无法兼容，后期产品批量可能会存在交期较长和无替代料的问题，导致产品灵活性不足，其电路原理图参见图2。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述之不足，采用脉冲变压器隔离方式，提供一种基于变压器的rs485总线通讯电路。

本发明采取的技术方案是：一种基于变压器的rs485总线通讯电路，其特征在于以cn1、cn2为标准网口连接器，rs485信号a、b经过网口第3脚和第6脚，二线制总线上的信号经过网线连接到脉冲变压器初级端子第1脚和第2脚，信号经过脉冲变压器后传输到二次侧，脉冲变压器第3脚连接到共模电感的第1脚和d1的第2脚，脉冲变压器的第4脚连接到共模电感的第2脚和d1的第1脚，d1的第3脚连接到gnd，脉冲变压器二次侧对gnd加电容c1和c2，信号经过共模电感滤波后到达u1的第7脚和第8脚，u1的第8脚接到vcc，并对地加电容c3，u1的第2脚和第5脚连接到gnd，u1的第1脚、第3脚和第4脚接到mcu，最后实现了rs485通讯的隔离；其中脉冲变压器用于节点隔离；tvs管反向箝位于5v，用于保护总线内部的rs485通讯芯片，正向将电压箝位于0．7v，用于维持高电平时及总线空闲时总线中其它rs485芯片a、b间所需的最新偏置电压，并使其它吸收脉冲变压器振铃。

采取本发明，利用脉冲变压器隔离，不仅提高了抗干扰能力，较好地解决总线式rs485隔离器设计复杂的技术难题，而且无需单独提供隔离电源即可信号隔离，无需考虑数据流向，并在有限范围内波特率自适，具有兼容性、简单实用、易于理解和掌控等特点，同时变压器相比其它产品使用寿命更长，且设计成本低。

附图说明

图1是现有技术中的一种隔离rs485方案的电路原理图之一。

图2是现有技术中的一种隔离rs485方案的电路原理图之二。

图3是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，在该基于变压器的rs485总线通讯电路中，以cn1、cn2为标准网口连接器，rs485信号a、b经过网口第3脚和第6脚，二线制总线上的信号经过网线连接到脉冲变压器初级端子第1脚和第2脚，信号经过脉冲变压器后传输到二次侧，脉冲变压器第3脚连接到共模电感的第1脚和d1的第2脚，脉冲变压器的第4脚连接到共模电感的第2脚和d1的第1脚，d1的第3脚连接到gnd，脉冲变压器二次侧对gnd加电容c1和c2，信号经过共模电感滤波后到达u1的第7脚和第8脚，u1的第8脚接到vcc，并对地加电容c3，u1的第2脚和第5脚连接到gnd，u1的第1脚、第3脚和第4脚接到mcu，最后实现了rs485通讯的隔离；其中脉冲变压器用于节点隔离；tvs管反向箝位于5v，用于保护总线内部的rs485通讯芯片，正向将电压箝位于0．7v，用于维持高电平时及总线空闲时总线中其它rs485芯片a、b间所需的最新偏置电压，并使其它吸收脉冲变压器振铃。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于变压器的RS485总线通讯电路，该电路以CN1、CN2为网口连接器，RS485信号经过网口第3脚、6脚，总线上的信号经网线连接到变压器初级端子第1、2脚，信号经变压器传输到二次侧，变压器第3脚连接到共模电感第1脚和D1第2脚，变压器第4脚连接到共模电感第2脚和D1第1脚，D1第3脚连接到GND，变压器二次侧对GND加电容C1和C2，信号经过共模电感滤波后到达U1第7、8脚，U1第8脚接到Vcc，并对地加电容C3，U1第2、5脚连接到GND，U1第1、3、4脚接到MCU。采取本发明，提高了抗干扰能力，较好地解决总线式RS485隔离器设计复杂的技术难题，具有兼容性、简单实用、易于理解和掌控等特点，使用寿命长且设计成本低。

技术研发人员：谢周悦
受保护的技术使用者：浙江禾川科技股份有限公司
技术研发日：2018.06.27
技术公布日：2018.11.02