冗余收发器RS-232链路，提供±40V过压保护的技术方案

来源：analog 发布时间：2023-07-27

摘要： 并行RS-232收发器能够在对安全性要求苛刻的应用中提供双重可靠保证。但是，这种冗余收发器结构会为数据总线增加额外的负载。本应用笔记提供了一种解决上述问题的方案，即利用线保护器缓冲收发器的输入、输出。该方案还增添了过压保护功能。

Abstract

并行RS-232收发器能够在对安全性要求苛刻的应用中提供双重可靠保证。但是，这种冗余收发器结构会为数据总线增加额外的负载。本应用笔记提供了一种解决上述问题的方案，即利用线保护器缓冲收发器的输入、输出。该方案还增添了过压保护功能。

RS-232标准用于实现一路发送器与一路接收器之间的点到点通信，但是，有些情况下需要在链路中连接一个以上的收发器。例如，通过冗余收发器为安全设备提供额外的保护。

多个收发器加载到数据总线时，例如，分别来自两片 MAX211 的发送器并联在一起(连接在同一链路)，由于没有使用的器件(无论处于关断状态还是断电状态)加载到数据总线上，将会对有效工作的器件产生负面影响。图1所示电路可以避免上述问题，而且能够为收发器线路提供过压保护(±40V)。

每路并联RS-232收发器(IC1和IC2)通过2端、多通道线保护器(IC3和IC4)缓冲。正常工作时，线保护器在每对儿输入与输出之间存在60欧姆电阻，断电情况下或任意一端的电压上升到电源电压以上的1.5V以内，线保护器两端呈现为高阻态。线保护器由收发器内部的电荷泵供电，当收发器断电或关断时，对应的线保护器断电，这样，不工作的收发器将自动断开总线连接。

为了保证线保护器具有足够的电源电压余量，以满足收发器
±5V
的发送规范要求，外部二极管-电容电荷泵将收发器的V-输出转换为更低的负电压。收发器关断或断电时，100k欧姆电阻为负电压提供放电通道。系统的各种状态如表1所示。