TI發(fā)布工業(yè)用八通道串行器 高度集成大幅縮減板級空間
高度集成的SN65HVS882擁有8個(gè)通道，在單個(gè)器件中實(shí)現(xiàn)了高密度的信號輸入。設(shè)計(jì)人員可以將幾個(gè)SN65HVS882八通道串行器通過器件本身集成的SPI端口串聯(lián)起來，只需一個(gè)隔離器件就可以實(shí)現(xiàn)全部信號的隔離，而分立方案每個(gè)信號輸入通道都需要一個(gè)隔離器件。并且由于SN65HVS882方案減少了隔離器件，與之連接的控制器引腳也相應(yīng)減少。SN65HVS882串型器高輸入密度和集成的特性減少了信號調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)所需的總體組件數(shù)量，節(jié)約了占板空間，簡化了設(shè)計(jì)。TI模擬器件事業(yè)部業(yè)務(wù)拓展工程師王勝表示，相對于同類競爭解決方案而言，SN65HVS882能夠從整體上縮減高達(dá)60%的板級空間。
SN65HVS882串行器集成了穩(wěn)壓器、去抖動功能、反饋輸出功能。內(nèi)置穩(wěn)壓器可將工業(yè)用10V-34V現(xiàn)場電壓轉(zhuǎn)換為5V電平，從而為后端的隔離器件或邏輯控制器供電；去抖動功能可以過濾噪聲開關(guān)輸入端上高達(dá)3ms的寄生脈沖，從而避免使用外部硬件或軟件；該串行器的每個(gè)信號通道還提供了一個(gè)反饋輸出端口(Return)，可以連接LED，使設(shè)計(jì)人員直觀的觀測輸入狀態(tài)。
串行器工作在工業(yè)現(xiàn)場，環(huán)境溫度升高、芯片本身功耗增加或者后端電路短路等不確定因素可能會導(dǎo)致芯片溫度升高。為了不影響信號傳輸，SN65HVS882串行器本身具有熱保護(hù)功能。王勝介紹說，“SN65HVS882內(nèi)部具有溫度傳感器，熱保護(hù)功能會在150℃給系統(tǒng)一個(gè)警告信號，如果溫度升高到170℃，熱保護(hù)功能會將所有的輸出置為高阻狀態(tài)，不至于整個(gè)系統(tǒng)因?yàn)闇囟壬叨c瘓。”
對于諸如升降器或可編程邏輯控制器應(yīng)用而言，低系統(tǒng)級功耗至關(guān)重要。一般接口類芯片無法控制輸入電流的大小。如果不做這種控制，那么輸入電流隨著采集的電壓信號變化就會產(chǎn)生功耗。在能采集電壓信號的情況下，如果能控制輸入電流的話，就可以控制功耗。SN65HVS882的可調(diào)輸入電流限制使設(shè)計(jì)人員可以使用單個(gè)電阻將最大輸入電流設(shè)置在200uA至5mA之間。TI王勝進(jìn)一步指出，對于采用5V與3mA開啟點(diǎn)(turn on point)的24V應(yīng)用(1.6KΩ)而言，每通道的功率節(jié)約為275mW。
通常情況，現(xiàn)場端傳輸?shù)娇刂贫说男盘栆M(jìn)行隔離保護(hù)。隔離保護(hù)一般采用光耦和磁耦。光耦的功耗比較大，速率也不高，對環(huán)境敏感，溫度和潮濕度會影響光耦的性能，ESD保護(hù)，EMI特性也不盡人意；磁耦的EMI特性也比較差，而且磁耦在高溫下會發(fā)生消磁現(xiàn)象，且易受環(huán)境影響(如磁場)。對此，TI還推出了ISO72xx系列數(shù)字隔離器，該隔離器可以與SN65HVS882串行器組成一個(gè)整體解決方案。王勝介紹說，ISO72xx采用的是電容式隔離，最高速率可以達(dá)到150M，靜電保護(hù)可以到4KV，因?yàn)殡娙萁橘|(zhì)是SIO2，所以隔離電壓遠(yuǎn)高于光耦與磁耦。對于ISO7241，持續(xù)隔離電壓可以達(dá)到560V以上，并在560V電壓下能工作25年以上，并且1分鐘瞬間電壓可以隔離4000V以上。
SN65HVS882的占板面積為9.7×6.4毫米，獨(dú)特的架構(gòu)簡化了工業(yè)自動化以及測試與測量設(shè)備接口設(shè)計(jì)。王勝說，就集成這么多功能于一身的方案來講，SN65HVS882串行器是工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域首款。
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