Миниатюрные изоляторы интерфейсов со встроенным питанием UART, CAN, RS485, RS232

Вступление

Гальваническая развязка интерфейсов связи позволяет сделать соединение более безопасным, предотвратить электрическое повреждение или просто дать возможность связи между разными блоками с разным потенциалами.

Гальваническая развязка (изоляция) интерфейсов

Существует три подхода при полноценной изоляции интерфейсов коммуникации:

Цифровой изолятор + интерфейс + изолятор питания Изолятор интерфейса + изолятор питания Изоляция интерфейса + изолятор питания

Распространенным подходом является использование микросхемы преобразователя уровней для интерфейса и отдельного изолированного DC-DC источника питания в виде готового модуля типа B0505/B0303:

Минусом является то, что получается много компонентов и мощность изолированного источника питания избыточна. Но существуют интегрированные решение в виде одной микросхемы:

Раньше такие микросхемы (со встроенным питанием) были слишком дорогостоящие, поэтому в данном очерке рассматриваются новые китайские решения с невероятно маленькими размерами в корпусе LGA 4.65х5.2мм.

Примеры микросхем

UART RS232 RS485 CAN
CA-IS2631HA ADM3251EARWZ-REEL CA-IS2092A CA-IS2062A

LGA16 (4.65mm × 5.2mm) SOIC-20-300mil LGA16 (4.65mm × 5.2mm) LGA16 (4.65mm × 5.2mm)
$1.17@10ШТ. $5.38@10ШТ. $1.32@10ШТ. $1.56@10ШТ.

Aliexpress

Нашел даже готовый модуль (RS485), который позволят легко ознакомиться с микросхемой за минимальный бюджет:

WeAct ISORS485 Module V1 CA-IS2092A 0.5Mbps 2.5kV Isolation 2.5-5.5V I/O RS485 Transceiver Board Uart To 485

1PCS CA-IS2092A Isolated RS485/422 Transceiver Module High-Speed Data Communication Interface

100% CAN New CA-IS2062A LGA-16 Marking 2062A CA-IS2062

Пример

А так это выглядит на плате, сравним занимаемое место:

RS485 CAN

Возможные проблемы с ЭМИ (Обновление от 15.09.2026)

Пост с канала @embeddemy:

Есть в инженерной среде нелюбимое большинством занятие - ведение документации и базы знаний. Поделюсь сегодня примером того, чем пренебрежение ею может быть чревато для бизнеса.

У меня в дизайне заложена микросхема интерфейса RS485 CA-IS2092A со встроенным изолированным источником питания. Я заказал производство у двух разных китайских фабрик, а когда стал тестировать сборки на EMC, обнаружил два совершенно разных паттерна: от одной фабрики преобразователь внутри микрухи как будто пашет на fixed-frequency и разносит график гармониками, а от второй всё выглядит так, будто они купили чип со spread spectrum. Только вот BOM я отправлял всем одинаковый...

В поисках отличий заметил на корпусах гравировку разных ревизий: V0B и V1B. Обыскал весь сайт производителя, но никаких упоминаний о них не нашёл. Осталось связываться с самим производителем...

Через 100500 рукопожатий дотянулся я до сотрудника тамошнего китайского R&D, и на вопрос, в чём разница между версиями, получил удивлённое пожатие плечами: мол, не знаю, у нас это не записано. Ревизий навыпускали на рынок, а чем одна от другой отличается, сказать не могут. Причём мало того, что изменения не задокументировали, так ещё и part number решили не менять - типа minor improvement сделали.

К сотруднику у меня претензий нет: контролировать процесс ведения базы знаний - задача менеджмента. И этот менеджмент потенциально может в скором времени лишиться заказа на 20 тысяч чипов в год от европейской фирмы - контролировать гравировку на корпусе дело увлекательное, но рисковое для массового производства.

P.S. ЕМС отчёт в комментах

P.S.S. Если сертификация вам не важна, то к CA-IS2092A можно присмотреться, как к одному из самых компактных RS485 трансиверов на рынке.

Рекомендуемая схема

Заключение

🟢 Использование интегрированной микросхемы позволяет максимально просто получить изолированный интерфейс с минимумом занимаемого места
🟢 Китайские микросхемы могут иметь в себе не только часть преобразования уровней, но и встроенный изолированный источник питания, при этом занимая очень мало места
🟡 Для RS232 возможно предпочтительней RSM232 (19.5x16.5mm) $3.39@10ШТ.
—
2718
RSS
Сергей
02:23

Есть ли у вас опты в использовании этого чипа? Можете поделиться… Чем питать этот чип 3,3 вольтам… Будет ли в этом случае сохраняться работоспособность на низких скоростях ?

Сергей
02:25

Есть ли у вас опты в использовании этого чипа? Можете поделиться… Можно ли  питать этот чип 3,3 вольтам… Будет ли в этом случае сохраняться работоспособность на низких скоростях ?  Я имею ввиду чтобы питание было только 3.3 вольта ( а не 5 в как указанно в документации )

14:57

1) Нет, пока не использовал. Заложил их в проект, платы изготавливаются, будет минимум через 1.5 месяца, тогда добавлю заметку о результатах работы.

2)
RS485 (CA-IS2092A) — питание VDDP (3-5.5V) + логика VDDL 3-5.5V — можно питать от только от 3.3В
CAN (CA-IS2062A) — питание VDDP (4.5V) + логика VDDL 3-5.5V — нельзя питать VDDP (DC-DC) от 3.3В
Зависимости питания и допустимой скорости нигде не указана. Таким образом CA-IS2092A можно питать полностью от 3.3В.

3) Если вы про эти компоненты это не дроссели, а резисторы (терминатор), которые устанавливаются на концах линии. Вообще будет работать связь и без резисторов, если расстояние парf метров, но не рекомендуется.
Если устройство может быть как ведомым, так и ведущим, то устанавливается переключатель для этого резистора (ручное управление) или оптическое реле (цифровое управление).

Сергей
15:36

Нет я не про резистор… я мпро дроссели ( катушки индуктивности ) которых большое множество указанно в документации ). В общем когда будут результаты — отпишитесь сюда. Спасибо за полезную статью .

Сергей
02:27

И что будет если не устанавливать выходной дроссель на выходных линиях А и В ? 

Загрузка...