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在之前已经为大家介绍了数字电源的采样和PWM驱动电路原理，通过这些技术，数字电源可以在内部形成控制闭环。但是要实现电源的控制和管理，还是需要与数字控制核心建立通讯连接。本期森木磊石将带领大家了解数字电源常用的通讯电路。无您是想学习或是复习数字电源通讯电路的工程师朋友们，请跟随小编一起来学习吧！ 一、常用的通讯方式
在前面数字电源与模拟电源中有讲到，为了能够更好的实现数字电源的管理与控制，数字电源需要具备通讯功能。通过上位机软件，工程师能够设置电源参数并控制电源状态。但是由于数字电源控制核心输出的是TTL电平，与外围设备通讯时存在电平标准定义不一致的情况，因此需要电平转换芯片来实现两者间的数据交换。 数字电源中常用的通讯方式包括RS485、RS232、CAN、TCP/IP以及I2C等。 （一）通讯方式分类
通讯方式按照数据的传输方式分为串行通讯以及并行通讯。 并行通讯：以字节或字节倍数为传输单位进行传输，传输速度快但远距离时成本高，适合于近距离、大量和快速的信息交换场景。 串行通讯：又称为点对点通讯，通讯一次发送一位数据，线路少成本低，易于扩展，适合远距离传输，是目前最为常用的通讯方式。 按照不同分类方式，串行通讯又可以分为以下几种： 1、按照通讯方向分为单工通讯、半双工通讯以及全双工通讯。 ①单工通讯中信息只能单向传输，收发端固定不变。②半双工通讯信息可双向传输，但发送与接收不能同时进行，通讯收发端可变，如对讲机就是典型的半双工通讯方式。③全双工通讯允许数据同时在两个方向上传输，在每一端都设置了发送器和接收器，并配置2根数据线进行信号传递。 2、按照数据同步方式可分为同步通讯与异步通讯。 ①同步通讯要求收发端的时钟频率一致，信息帧由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。②异步通讯时不要求收发端时钟同步，发送时间间隔不定，传输时应给字节加上开始位和停止位，以便接收端正确接收信息。 （二）通讯方式对比 这里对数字电源中常用通讯方式进行了对比。
二、通讯电路介绍 （一）RS232 RS-232采用负逻辑电平，“0”电平电压范围为3~15V，“1”电平电压范围为-15~-3V，9引脚是目前主流的接口形态。 RS-232电平转换电路分隔离与非隔离两种。其中非隔离型电路可利用三极管或非隔离电平转换芯片实现（如ADI公司的MAX232ESE、ADM232AARNZ 以及TI公司的MAX3232IDR等）。而隔离型电平转换芯片有RSM232，ADI的ADM3251EARWZ以及Maxliner的 SP3232EEY等。本文提供了一种典型的三极管电平转换电路以及RSM232的接口连接电路图。
三极管电平转换电路的工作原理分析： 通过二极管D1与电容C7的作用使得A点电压保持在-3V~-15V。当TXD=1时，Q3截止，PCRXD电压与PCTXD电压相等，PCRXD=1；当TXD=0时，Q3导通，则PCRXD电压约为+5V，PCRXD=0。当PCTXD=1时，Q4截止，RXD电压约为5V，RXD=1；当PCTXD=0时，Q4导通，RXD电压为0，RXD=0。D2是为了防止Q4的BE反向击穿。 （二）RS485 RS-485标准弥补了RS-232通讯距离短、速率低等缺点，数据信号采用差分传输方式，抗干扰能力强。RS-485使用一对双绞线（A线与B线）进行数据传输，当AB线之间的电压差在-6~-2V范围内时表示“0”，当AB线之间的电压差在 +2~+6V范围内时表示“1”。同时RS485在传输电缆的最远端需要连接匹配电阻，其阻值应等于传输电缆的特性阻抗，连接示意图如下。
RS485电平转换芯片分为隔离与非隔离两种。典型的非隔离型芯片有MAX3485、ADI公司的MAX13487EESA+T以及TI公司的SN75176BDR；常用的隔离型芯片有RSM3485PHT、TI公司的 ISO3082DWR以及 ISL32705E。
（三）CAN CAN总线通讯采用差分信号的形式进行数据传输。信号传输线分为CAN_H以及CAN_L。总线上逻辑“0”表示显性，差分电压差约为2V（CAN_H=3.5V,CAN_L=1.5V）；逻辑“1”表示隐性，差分电压为0V（CAN_H=2.5V,CAN_L=2.5V）。CAN采用数据帧的方式进行数据传递，标准的CAN数据帧结构如下图。
CAN通讯接口电路可分为隔离与非隔离两种。 非隔离电路是将控制核心的CAN接口与驱动IC的TX、RX直接连接，各节点之间没有电气隔离。为了保证总线网络的通讯稳定性，CAN通讯接口通常会采用隔离结构。隔离电路可以利用分立器件(如光耦)或采用集成器件（隔离型CAN收发器）实现。常用CAN通讯收发芯片有恩智浦的TJA1050T、 美国微芯的MCP2551T以及TI公司的ISO1050等。
以ISO1050为例。 芯片内部集成了电气隔离结构，同时采用隔离变压器对芯片两侧电源Vcc1与Vcc2进行隔离，确保芯片能够起到有效的隔离作用。电路在芯片的电源端与接地端间连接有去耦合电容以降低干扰，并在CAN_H、CAN_L端与地之间并联TVS二极管起到快速电压保护作用。 （四）TCP/IP TCP/IP协议分为四个层次：链路层、网络层、传输层和应用层。应用层包含了http、ftp等协议，传输层包含了TCP与UDP协议。网络层包含了IP协议，对数据加上IP地址和其他数据以确定传输目标。数据链路层为数据加上以太网协议首部，并进行CRC编码，为最后的数据传输做准备。 TCP/IP通讯可采用内嵌TCP/IP协议的以太网协议栈芯片（如W5500、 CH395、WT8266-S3）或采用交换机实现，目前数字电源中常采用后一种方式。
数字电源常用通讯方式的通讯原理以及电路实现森木磊石就介绍到这里了。讲过了采样电路、驱动电路、通讯电路，那我们的数字电源外围电路课程也就告一段落了。接下来就是大家期待已久的拓扑篇啦，小编将对数字电源的常用电路拓扑一一为大家展开进行介绍，下一期我们将先对移相全桥电源的拓扑组成及工作原理进行讲解。今天就到这里啦，我们下期再见。
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期待楼主进一步讲解（四）方面的资料。