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如何降低RS485網絡中的功率損耗

時間:2011-10-21 14:20:35來源:xuliyuan

導語:?RS-485網絡就是采用RS-485總線進行通信的網絡,在此類網絡中作為連接各網絡設備正常并高效運行的RS485接口(RS485轉換器,485集線器)的選擇是至關重要的。

      RS-485網絡就是采用RS-485總線進行通信的網絡,在此類網絡中作為連接各網絡設備正常并高效運行的RS485接口(RS485轉換器,485集線器)的選擇是至關重要的。
      RS-485網絡中許多數據采集或收集器屬于小型、手持式、電池供電設備,因此必須采取省電措施,以延長這些設備的電池壽命。靜態電流(IQ)是反映收發器功率消耗大小的一個重要指標,新型RS-485收發器的IQ已減小許多。
      眾所周知,當RS-485接收器輸入端電壓介于-200mV~+200mV時,輸出處于不確定狀態。即:如果半雙工結構RS-485收發器的差分輸入電壓為0V、而線上又無其它驅動器使能或由于連接不好導致輸出開路,則該接收器既可能輸出邏輯1也可能輸出0,而且幾率相同。為了保證在上述錯誤情況下輸出一個確定值,大多數RS-485收發器都需要外接失效保護電阻:其中在線A接上拉電阻,線B接一下拉電阻,如圖1所示。以往在大多數方案中,該失效保護電阻選取560Ω,不過為了減小功耗,有人將該失效保護電阻增大到將近1.1kΩ(當只需要一端匹配時)。部分設計工程師則采用1.1kΩ~2.2kΩ的電阻在電纜兩端進行匹配,增大該電阻雖然減小了電流消耗,但卻降低了系統抗干擾能力。為了避免采用外部偏置電阻,RS-485收發器生產廠商首先在芯片內部給接收器提供偏置電阻(上拉或下拉),不過它僅在檢測輸出開路時有效。對于終端匹配電纜,由于這類“偽”失效保護收發器內置的上拉電阻比匹配電阻大幾個數量級,上拉效果很微弱,因此還是難以使接收器輸出一個確定值。通常這種內置失效保護電阻的收發器僅對不需要終端匹配的電纜有效。因此其它一些廠商又試圖把接收器門限范圍變為0~-0.5V,但這違背了RS-485標準。MAXIM公司開發的MAX3080、MAX3471系列產品很好地解決了上述兩個問題。這類收發器通過定義一個更精確的接收器門限范圍:-50mV~+200mV,省去了偏置電阻,同時又不違背RS-485標準。當接收器輸入0V電壓時,它們保證輸出邏輯“高”電平。進一步講,當發生開路或短路情況時,這些接收器能夠保證輸出一種確定值。
      當收發器處于空閑模式時,必須關閉它的驅動器以使功率消耗最低。表3以MAX1483為例給出了碼長與RS-485接口電流消耗之間的關系。當然,對于采用定時循檢技術或在兩次發送期間有較長固定休眠時段的系統,可以通過關閉收發器進一步限制功率消耗。
減小功耗的第一種辦法就是取消終端匹配電阻。不過這種方案只適合短距離、低速率傳輸,保證在數據信號達到接收器之前反射信號消失。根據經驗,如果信號的上升時間至少比信號在電纜通道單方向傳輸延遲時間長3倍,則可以采用不加終端電阻的方法。利用該準則,按照下列步驟,可以計算出不加終端匹配電阻時,電纜的最大長度。
      在高速、長距離通訊的RS-485網絡中,如何實現低功耗,除了在軟件上下功夫,在硬件通訊結構上也猶為重要。宇泰RS485轉換器也許能幫你實現。

如何降低RS485網絡中的功率損耗

      UT-207光電隔離型接口轉換器可以為點到點、點到多點的通信提供可靠的連接,點到多點每臺轉換器可允許連接32個RS-422或RS-485接口設備,數據通訊速率300-115.2KBPS,帶有電源指示燈及數據流量指示燈可指示故障情況、支持的通訊方式有RS-232到RS-422、RS-232到RS-485轉換。

性能參數:
■ 兼容RS-232、RS-485/RS-422 TIA/EIA標準
■ 自動發送/接收數據,無需外部的流量控制信號(RTS)
■ 通信速率:300BPS-115.2KBPS
■ 能夠連接32個RS-485或RS-422接口設備
■ 通訊距離:1,200米(9,600BPS)
■ 電源及雙色數據流量指示燈,可檢測故障點
■ 工作方式: 異步半雙工(RS-485)或異步全雙工(RS-422)通用,無需跳線設置
■ 光電隔離型(隔離電壓2.5KVrms /500VDC絕緣), RS-485/422提供每線400W
    的防雷保護和防止共地干擾
■ 電氣接口:RS-232C接口DB25孔型連接器,RS-485/422 接口四位接線端子及RJ-11座
■ 傳輸介質: 雙絞線或屏蔽線
■ 外形尺寸:75mmX55mmX18mm
■ 使用環境:-25℃ 到 70℃,相對濕度為5%到95%
■ 適用于一切所使用的通訊軟件, 即插即用
■ 支持DOS/WIN95/WIN98/WIN2000/NT/XP Linux等

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