数字电源的采样和PWM驱动电路原理，经过这些技能，数字电源能够在内部形成操控闭环。但是要完成电源的操控和办理，仍是需求与数字操控中心建立通讯衔接。本期将带领我们了解数字电源常用的通讯电路。
一、常用的通讯方法
在前面数字电源与模仿电源中有讲到，为了能够更好的完成数字电源的办理与操控，数字电源需求具有通讯功能。
经过上位机软件，工程师能够设置电源参数并操控电源状况。但是由于数字电源操控中心输出的是TTL电平，与外围设备通讯时存在电平规范界说不一致的情况，因此需求电平转化芯片来完成两者间的数据交流。数字电源中常用的通讯方法包括RS485、RS232、CAN、TCP/IP以及I2C等。
（一）通讯方法分类
通讯方法依照数据的传输方法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、很多和快速的信息交流场景。
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，是现在最为常用的通讯方法。
依照不同分类方法，串行通讯又能够分为以下几种：
1、依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，但发送与接纳不能一起进行，通讯收发端可变，如对讲机便是典型的半双工通讯方法。
③全双工通讯允许数据一起在两个方向上传输，在每一端都设置了发送器和接纳器，并配置2根数据线进行信号传递。
2、依照数据同步方法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，发送时刻间隔不定，传输时应给字节加上开端位和中止位，以便接纳端正确接纳信息。
（二）通讯方法对比
这儿对数字电源中常用通讯方法进行了对比。
二、通讯电路介绍
（一）RS232
RS-232选用负逻辑电平，“0”电平电压规模为315V，“1”电平电压规模为-15-3V，9引脚是现在干流的接口形态。
RS-232电平转化电路分阻隔与非阻隔两种。
其中非阻隔型电路可利用三极管或非阻隔电平转化芯片完成（如ADI公司的MAX232ESE、ADM232AARNZ 以及ti公司的MAX3232IDR等）。而阻隔型电平转化芯片有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化电路以及RSM232的接口衔接电路图。
三极管电平转化电路的作业原理剖析：
经过二极管D1与电容C7的效果使得A点电压保持在-3V~-15V。
当TXD=1时，Q3截止，PCRXD电压与PCTXD电压持平，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规范弥补了RS-232通讯距离短、速率低等缺点，数据信号选用差分传输方法，抗干扰能力强。RS-485运用一对双绞线（A线与B线）进行数据传输，当AB线之间的电压差在-6~-2V规模内时表明“0”，当AB线之间的电压差在 +2~+6V规模内时表明“1”。一起RS485在传输电缆的最远端需求衔接匹配电阻，其阻值应等于传输电缆的特性阻抗，衔接示意图如下。
RS485电平转化芯片分为阻隔与非阻隔两种。
典型的非阻隔型芯片有MAX3485、ADI公司的MAX13487EESA+T以及TI公司的SN75176BDR；常用的阻隔型芯片有RSM3485PHT、TI公司的 ISO3082DWR以及 ISL32705E。
（三）CAN
CAN总线通讯选用差分信号的方法进行数据传输。信号传输线分为CAN_H以及CAN_L。总线上逻辑“0”表明显性，差分电压差约为2V(CAN_H=3.5V,CAN_L=1.5V)；逻辑“1”表明隐性，差分电压为0V9CAN_H=2.5V,CAN_L=2.5V）。CAN选用数据帧的方法进行数据传递，规范的CAN数据帧结构如下图。
CAN通讯接口电路可分为阻隔与非阻隔两种。
非阻隔电路是将操控中心的CAN接口与驱动IC的TX、RX直接衔接，各节点之间没有电气阻隔。为了保证总线网络的通讯稳定性，CAN通讯接口通常会选用阻隔结构。阻隔电路能够利用分立器件(如光耦)或选用集成器件（阻隔型CAN收发器）完成。
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阻隔结构，一起选用阻隔变压器对芯片两侧电源Vcc1与Vcc2进行阻隔，保证芯片能够起到有用的阻隔效果。电路在芯片的电源端与接地端间衔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效果。
（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认传输方针。数据链路层为数据加上以太网协议首部，并进行CRC编码，为最终的数据传输做准备。
TCP/IP通讯可选用内嵌TCP/IP协议的以太网协议栈芯片（如W5500、 CH395、WT8266-S3）或选用交流机完成，现在数字电源中常选用后一种方法。
数字电源常用通讯方法的通讯原理以及电路完成就介绍到这儿了。
