[参考译文] SN75HVD12：SN75HVD12D 的替代产品

您好 Danilo、

您在使用开关电源时尝试过的另一个 IC 中看到了哪些问题？ 我之所以提出这一问题、是因为我尝试找出问题签名可能是什么样子、因为使用 SMPS 是 RS-485收发器非常常见的做法。

您是否在 VCC 引脚或其他收发器上使用了电源去耦电容器(这些电容器用于帮助抑制长线/电力线上开关噪声的引用)？  

如果可能、您可以分享正在使用的 SMPS 类型、类型会更好-但如果可能、器件型号会更好。  

请告诉我、以便我可以更深入地探究可能导致此问题的原因以及一些可能的解决方案。

最棒的

Parker Dodson

您好、Parker、

感谢您的回答。 根据我们的客户、

我们在紧急照明应用中使用 SN75HVD12D：许多灯具(多达255个)连接在同一条 RS485总线上并与中央单元通信。 这种架构多年来一直在使用、没有任何问题。
每个灯具都有一个开关电源(用于为电池充电)、这是一种标准的隔离型反激式架构。 例如、我们使用 STMicroelectronics 的 VIPER27LN 或 Onsemi 的 FSEZ1016。
借助 SN75HVD12D IC、我们从未遇到过与中央单元的任何通信问题。
对于其他型号、例如 EXAR SP3072EEN、显然是等效的型号、我们发现"接收"出现故障。
我注意到、当开关电源工作时、我们的灯具无法接收到来自中央单元的信息。 我验证了当总线导线很长且总线空闲时、我测量(使用示波器)"R"信号的活动(它上升和下降)。
当我关闭灯具的交流电源(电源现在由电池供电)时、通信会正确恢复。
此外、当交流电源打开并且我移除了初级和次级之间的 Y1电容器(用于 EMI 目的)时、通信会正确恢复。

因此、我规定只使用 SN75HVD12D、它从未给我们带来过问题、但现在已经过时了。
我想选择一个替代器件、但 TI 网站并未对此进行说明。 此外、在选择其中一个 IC 时、哪个参数对于避免上述问题最重要？

此致、

Danilo

您好 Danilo、

非常感谢您提供的所有信息。

因此、老实说、我认为在这种情况下最有用的规格是我们不了解的 RS-485器件规格-它将是 PSRR (电源抑制比) 如上所述、在大多数应用中、这通常不是一个问题、这就是我们目前未在器件中指定此参数的原因。 这在业界的这个应用领域也不是很常见。  这是因为 A 和 B 引脚直接从 VCC 获取信号、因此可能会泄漏到 A/B 线路中。  

最初、我认为这可能是 SN75HVD12的失效防护、 这基本上意味着差分阈值全部< 0V - HVD12最大正向阈值为-10mV、并且电源噪声可能足够低、不会导致开关-然而、使用的另一个有问题的器件也具有失效防护功能 裕度大于 HVD12的阈值使我认为这不是主要问题(但另一部分如何定义其裕度会比我们的模糊程度更大、因此这可能是部分原因)

话虽如此、 使用新器件可以通过潜在的方法来解决此问题。

首先-什么是 RS-485总线最大数据速率-它是否高于500kbps？  

其次、根据数据速率的要求、可以添加一些滤波功能、但这在很大程度上取决于数据速率、因为所列的反激式转换器 具有相对较低的开关速度、因此它可能非常接近数据速率 或更低、因此滤波可能不是一个很好的选择。

第三、我仍然认为具有内部失效防护功能的器件是最佳做法-即 VIT+小于0V、VIT-小于 VIT+乘以 Vhys。 这也可以通过使用2个电阻器在外部添加、这2个电阻器将应用于整个总线 (其中内部仅适用于具有内部失效防护  功能的器件)-这有助于提高接收器的抗噪性能-应用手册如何在此处调整电阻器的大小：www.ti.com/.../slyt324.pdf。 这有助于降低由长线路/空闲总线等引起的噪声  

4. IC 上使用了什么电源去耦-因为增大该电容有助于降低进入器件的噪声。

5.虽然我想这远不是理想的选择，但肯定有助于降低的方法是用 LDO 清理 SMPS -我理解这可能根本不是首选的选择，但由于缺少有关电源抑制性能的信息，它是首选的 防止问题发生的方法。

请告诉我应用的数据速率、我将能够为您提供最佳的器件选择、我强烈建议您可能需要在系统中获取一些用于测试/原型设计的样片器件、以查看它们是否正常工作。 我会说、我们较新的器件不应该真正降低电源抑制性能、它应该表现得与此器件类似、但由于我们的器件未知、因此很难给出确切的答案。

请告诉我、我将看到哪些部分是最棒的赌注。

最棒的

Parker Dodson

您好 Danilo、

感谢您提供的额外信息！

对于 EXAR 器件-它似乎表示两个阈值都在其"阈值"类别中的规格范围内、并且阈值由 Vhys 隔开-因此有更多的模糊性、但它似乎具有更高的噪声抑制、其阈值低于我们的阈值。

通过您已经完成的额外测试以及移除 Y 电容器可以解决这一问题、我认为这可能是一个高回路电流、导致线路上产生共模噪声-这是 RS-485设计中的已知障碍、症状在某种程度上可以解决这一问题 面积。  

本质上、如果使用低值电阻器将收发器接地端与电源接地端分离的这一问题有助于抑制器件出现的共模噪声。 如前所述、我们的器件通常不具备抑制的程度-但同时、上述解决方案+用于偏置总线并在开路/空闲条件下抵御噪声的失效防护电阻器是对抗额外共模噪声的一种方法。

由于数据信号的频率分量较高(即使在9600bps 时也是如此)、因此我不认为更多的滤波是最佳选择 由转换时间决定、转换时间很可能高于列出的器件的 SMPS 开关频率、并且线路上有很多节点、因此添加额外的组件可能不会产生效果。

我认为、对于您共享的所有数据、我认为它的"高"接地电流环路会对噪声产生影响。通过隔离接地、使它降低接地电流、如上图所示 、总线上的共模噪声应该被减少和 总线将更加稳健-无论器件是什么、因为如前所述、我们实际上没有有关器件可抑制多少"噪声"的规格-这正是导致噪声的原因以及针对这些器件的一般解决方案。

请告诉我这是否是系统的一个潜在选择-至少在测试级别是如此、因为我认为这可能是最安全的选择(与我们的现代收发器配对时)。

最棒的

Parker Dodson  

您好、Parker、

这是我们客户的反馈、

非常感谢您的解释。

我会深入研究、但我忘了提到我们的产品是 II 类产品、即没有直接连接到公共地球。
因此、直流接地电阻应该非常高、它只是寄生电容、所以我不知道高回路电流情况是如何应用的、即使某些东西确实与接地相关。 什么是增大 A 和 B 上的串联电阻？ 现在、它们是10欧姆。

此外、奇怪的是 Y1电容器的目的是使干扰"白"在电路板上、即防止干扰被发送到电源线并从接地返回、 所以对于 Y1应该更好，而不应该更糟……但恰恰相反……

除了对问题的分析之外、您能否就 SN75HVD12D 的正确替代方案向我们提供建议？ 我们有一个案例研究安装、我们可以在其中验证替代器件的性能(某些节点适用于 SN75HVD12D、但不适用于其他器件、因此我们可以在那里进行实验)。

此致、

Danilo