【導讀】RS-485 接口因其穩健性和長距離通信能力而廣泛用於工業應用。自 RS-485 標準於 1998 年推向市場以來，電子係統的尺寸和複雜性不斷增加。許多終端設備（例如電機驅動器、PLC 和工業 PC）現在都需要高速 (>10Mbps) 通信。TI 的 THVD1550 是新款 TI RS-485 收發器
，可支持高達 50Mbps 的數據速率。在本文中，我將向您展示如何評估 THVD1550 在這種高速傳輸下的功率耗散。這樣，您可以了解功率消耗情況並評估係統的熱性能。

yaojisuangonglvsunhao，ninkeyijianggonglvfenchengjigebufen。chenggongpinggumeigebufenhou，jiangsuoyoubufenxiangjiakededaozonggonglv。dangqijianzaimeiyouwaibufuzaideqingkuangxiashangdianshi，gaijichengdianlu (IC) 本身會消耗功率。如果您在其輸出引腳上添加負載，該器件會提供驅動負載的功率。由於 RS-485 具有差分信號，負載通常加在 A 和 B 引腳之間。

進一步研究負載，您可以將負載分為兩種類型：阻(zu)性(xing)和(he)容(rong)性(xing)。阻(zu)性(xing)負(fu)載(zai)本(ben)身(shen)會(hui)消(xiao)耗(hao)一(yi)些(xie)功(gong)率(lv)，而(er)容(rong)性(xing)負(fu)載(zai)僅(jin)在(zai)其(qi)極(ji)板(ban)之(zhi)間(jian)傳(chuan)輸(shu)能(neng)量(liang)
，無(wu)任(ren)何(he)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi)。由(you)於(yu)每(mei)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)特(te)性(xing)不(bu)同(tong)

，功(gong)率(lv)計(ji)算(suan)方(fang)式(shi)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。

圖 1 是三種類型的功率耗散圖。

圖 1：典型 RS-485 收發器的電流流動

PDic（藍色）是器件自身消耗的功率。PDdc（紅色）是來自阻性負載的功率，PDac（綠色）是來自容性負載的功率。總功率是所有這三個部分的總和，使用公式 1 計算得出。 

要計算 PDic，您可以使用數據表中的靜態電源電流值 Icc。THVD1550 中的典型值為 700µA。（在本文中，我將使用典型值；例如，Vcc 為 5V。）根據電壓和電流值，可以使用公式 2 計算器件功率。 

如果在總線上放置阻性負載，驅動器會在阻性負載上產生電壓 (Vod)。RS-485 標準要求 54Ω 電阻上的最小 Vod 為 1.5V。在典型情況下，THVD1550 的驅動器在 54Ω 上產生 2.7V，這意味著器件電流為 50mA。

這裏重要的是
，您需要區分負載的功率耗散和器件的功率。要了解器件的熱性能，隻需關注器件的功率。因此
，公式 3 從電源總功率 (Vcc*I) 中減去負載功率 (I2*R)：

下麵，我們來看看開關功率，即驅動容性負載所需的功率。為了簡化計算

，將差分電容器分成兩個接地的單端電容器（圖 2）。

圖 2：典型 RS-485 收發器的等效容性負載

每個電容器上的信號幅度為 Vod
，頻率為數據速率的一半（圖 3）。盡管 A 和 B 引腳上的電壓相反
，但它們消耗的功率相同。

圖 3：RS-485 收發器輸出引腳的信號

在這裏

，您還需要考慮器件的寄生電容。在一些數據表中
，它被稱為 Cod。我們取 SN65HVD82 的典型值 8pF。假設負載電容為 50pF。現在
，圖 2 中每個電容器 C 的容值是 50pF + 8pF 之和。開關功率與頻率和振幅有關。在每次充電期間，從電源消耗的能量等於公式 4：

其中 Vc 是電容器上的電壓。

在每一時刻

，流過電容器的瞬時電流為 C(dVc/dt)。您可以對一段時間內的瞬時功率進行積分，得出為電容器充電所需的能量。因此，可通過公式 5 計算驅動容性負載的功率：

在得出所有三個部分耗散的功率值後，公式 6 可計算出總功率為：

在 THVD1550 數據表的第 7.5 節中，表格顯示了器件功率耗散的測試數據，其中電源電壓為 5.5V，溫度為 125°C，數據速率為 50Mbps，這是一種最壞情況。這些值包括一些非理想因素，如直通電流，因此可用於評估係統設計中器件的最大功率耗散。

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