利用集成式工業接口數字隔離器減少尺寸與成本
發布時間:2012-11-16 來源:電子元件技術網 責任編輯:Hedyxing
導讀:隨(sui)著(zhe)競(jing)爭(zheng)產(chan)品(pin)價(jia)格(ge)的(de)降(jiang)低(di)和(he)產(chan)品(pin)差(cha)異(yi)化(hua)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia),在(zai)工(gong)業(ye)市(shi)場(chang)上(shang)生(sheng)存(cun)也(ye)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)艱(jian)難(nan)。同(tong)時(shi),安(an)全(quan)標(biao)準(zhun)不(bu)見(jian)有(you)絲(si)毫(hao)放(fang)寬(kuan),這(zhe)要(yao)求(qiu)更(geng)多(duo)的(de)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)采(cai)用(yong)電(dian)流(liu)隔(ge)離(li),給(gei)光(guang)耦(ou)合(he)器(qi)帶(dai)來(lai)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。這(zhe)些(xie)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)會(hui)導(dao)致(zhi)以(yi)下(xia)這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)的(de)增(zeng)加(jia):尺寸、功耗、電路板、元件數和成本。
設計工程師如何權衡抵抗有害脈衝和浪湧、設計複雜性以及成本等互相衝突的要求,同時盡可能加快上市以保持競爭力?
您可以輕易將一組光耦合器固定到現有接收器上,但這麼做意味著增加成本、設計複雜性、元件數和電路板空間。搜索“隔離式RS-485”、“隔離式RS-232”、“隔離式CAN”、“隔離式I2C”或“隔離式USB”就能找到一大堆基於數字隔離技術的完全集成式解決方案——在單個封裝內實現隔離並集成收發器。有些甚至在封裝內集成隔離式電源,進一步降低係統尺寸和成本。隻有數字隔離器才(cai)能(neng)實(shi)現(xian)如(ru)此(ci)完(wan)整(zheng)跨(kua)度(du)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)它(ta)們(men)的(de)功(gong)耗(hao)不(bu)會(hui)過(guo)大(da),因(yin)此(ci)無(wu)需(xu)重(zhong)新(xin)設(she)計(ji)就(jiu)能(neng)夠(gou)適(shi)應(ying)目(mu)前(qian)的(de)功(gong)耗(hao)預(yu)算(suan)。然(ran)而(er)需(xu)注(zhu)意(yi),對(dui)於(yu)基(ji)本(ben)隔(ge)離(li)和(he)/或增強隔離,並非所有列出的“隔離式”解決方案都能滿足嚴格的UL、CSA和VDE要求。
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這些完全集成式解決方案的設計師將被采購經理視為英雄。畢竟,采購經理會說:“就用我們之前買的東西。我不在乎它是不是會增加成本。”
圖1顯示隔離I2C總線的不同方法。圖1A顯示使用一個I2C緩衝器和四個光耦合器的實現方法。圖1B顯示使用單片IC的實現方法。圖2顯示了隔離RS-485的類似實例,單片IC方法明顯符合采購經理的意願:一個器件比兩個便宜。鑒於篇幅有限,我們不用羅列采用分立式元件隔離USB和使用單片隔離式USB IC的顯著區別!

圖1 I2C緩衝器和4個光耦合器與單片IC(注意:為簡明起見,圖中略去了上拉電阻)

圖2 RS-485收發器和3個光耦合器與單片IC
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