توسّع توشيبا مجموعة عوازل الإشارة الرقمية للأتمتة الصناعية

دوسلدورف — وسّعت شركة توشيبا إلكترونكس أوروبا عائلة العوازل الرقمية القياسية DCL34xx0B بأربع قطع رباعية القنوات مخصّصة للأتمتة الصناعية، وليس لخط DCM الخاص بالسيارات. الفكرة عملية: تيار نموذجي يبلغ 0.2 mA لكل قناة، ومعدلات بيانات تصل إلى 25 Mbps، ونطاق تشغيل من −40 °C إلى +125 °C ضمن حزمة SSOP16.

هذا المزيج مخصّص للوحات التي تقع فعليًا بين المنطق ومصنع مليء بالتشويش — وحدات إدخال/إخراج المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة، وواجهات المستشعرات والمشغلات، ومحركات المحركات، والعاكسات، ومزوّدات الطاقة التبديلية. العزل هنا ليس مجرد خانة في الكتالوج. فالسيليكون الأسرع على البطاقة نفسها يزيد العابرّات ذات النمط المشترك؛ وفقدان حاجز العزل هو ما يحوّل ارتدادًا أرضيًا في محرك إلى رحلة خاطئة عند مدخل متحكم منطقي قابل للبرمجة.

عائلة توشيبا DCL34xx0B: عوازل رباعية القنوات بالاقتران المغناطيسي ضمن حزمة SSOP16 للوحات الإدخال/الإخراج والتحكم الصناعية.

ما الذي تغيّره أرقام القطع الأربعة الجديدة فعليًا

تملأ الأجهزة الجديدة خرائط القنوات التي لم تكن السلسلة تغطيها بعد. DCL340L0B وDCL340H0B هما قطعتان بأربع قنوات أمامية وصفر قنوات عكسية (4:0) للتوصيلات الرقمية أحادية الاتجاه. أما DCL342L0B وDCL342H0B فهما قطعتان بقناتين أماميتين وقناتين عكسيتين (2:2) للوصلات ثنائية الاتجاه. وتنضمّان إلى DCL341L0B / DCL341H0B المتاحتين بالفعل، واللتين تستخدمان خريطة 3:1 الملائمة للساعات والبيانات على نمط SPI.

تشير اللاحقة L/H إلى منطق خرج افتراضي — منخفض أو مرتفع — عندما يكون الدخل غير محدد عند بدء التشغيل أو متروكًا عائمًا. وهذا النوع من التفاصيل على مستوى الطرف هو ما يحدد ما إذا كان خط إعادة الضبط سيسبب خللًا في تمكين المحرك خلال المللي ثواني الأولى بعد وصول جهد 24 V.

القطعة	القنوات (أمامية:عكسية)	الخرج الافتراضي
DCL340L0B	4:0	منخفض
DCL340H0B	4:0	مرتفع
DCL342L0B	2:2	منخفض
DCL342H0B	2:2	مرتفع
DCL341L0B / H0B (متاحة سابقًا)	3:1	منخفض / مرتفع

أرقام العزل المهمة على بطاقة مركّبة على سكة DIN

تُحدَّد مواصفات القطع الأربعة جميعًا بجهد عزل أدنى قدره 3,000 Vrms (لمدة دقيقة واحدة)، وبحصانة دنيا ضد العابرّات ذات النمط المشترك تبلغ 30 kV/μs. ويتراوح جهد التغذية من 2.25 V إلى 5.5 V على جانبي الحاجز، لذا يمكن للعازل نفسه أن يقع بين متحكم دقيق بجهد 3.3 V ومحوّل على جانب المجال بجهد 5 V، من دون الحاجة إلى منظم ثانٍ مخصص للاقتران.

تستخدم توشيبا عزلًا بالاقتران المغناطيسي — حيث تُكدَّس رقائق التضمين وفك التضمين مع طبقة عزل وتعبر الإشارات على هيئة مجال مغناطيسي — بدلًا من زوج LED/فوتوديود. وما زالت الشركة تبيع قارنات ضوئية؛ أما خط العوازل الرقمية فهو الحل عندما يريد المصممون تيار خمول أقل وقصة عمر أطول من LED المتقادم. تذكر توشيبا أن التيار النموذجي يبلغ 0.2 mA لكل قناة، محسوبًا من تيار التشغيل عند 1 Mbps (IDD1 + IDD2) مقسومًا على أربع قنوات عند 3.3 V و25 °C. وعند 25 Mbps ترتفع التيارات، كما هو متوقع: ففي قطع 4:0 تذكر توشيبا نحو 6.7 mA على الجانب الأولي و5.4 mA على الجانب الثانوي، نموذجيًا، وفق إعداد الاختبار الخاص بها عند 25 Mbps. ويبلغ تأخر الانتشار 52 ns كحد أقصى عند 3.3 V.

لن تثير هذه الأرقام إعجاب ورقة بيانات لعازل بسرعة 150 Mbps. فهي مخصّصة للوصلات الصناعية متوسطة السرعة — مثل SPI وUART ومجموعات GPIO على بطاقة متحكم منطقي قابل للبرمجة أو عاكس — حيث تكفي سرعة 25 Mbps ولا تكون الحرارة داخل خزانة محكمة أمرًا مرغوبًا.

موضع العائلة ضمن المجموعة

تُعد DCL34xx0B سلسلة توشيبا المدمجة للعوازل الصناعية. وتبقى القطع الصناعية الأعلى سرعة ضمن DCL54xx01A وDCL52xx00، بينما توجد القطع المؤهلة للسيارات ضمن DCM34xx01 وDCM32xx00. ولا تبتكر إضافات أغسطس فيزياء عزل جديدة. بل تمنح مصممي الإدخال/الإخراج خريطتي 4:0 و2:2 ضمن حزمة SSOP16 نفسها (4.9 × 6.0 × 1.75 mm) التي تضم بالفعل الأجهزة الملائمة لـ SPI بخريطة 3:1، بحيث يمكن لعائلة من اللوحات مشاركة البصمة نفسها مع تغيير اتجاه القنوات في المخطط.

وبالنسبة إلى مصنّعي معدات التحكم الذين يصممون إدخال/إخراج معزولًا ضمن أنظمة PLC وPAC، فالسؤال المفيد ليس ما إذا كان العزل مطلوبًا — فهو مطلوب — بل ما إذا كانت خريطة القنوات والمنطق الافتراضي وCMTI تتوافق مع العابرّات التي ينتجها المحرك المجاور أو مجال 24 V بالفعل.