DÜSSELDORF — Společnost Toshiba Electronics Europe rozšířila svou standardní řadu digitálních izolátorů DCL34xx0B o čtyři čtyřkanálové součástky určené pro průmyslovou automatizaci, nikoli pro automobilovou řadu DCM. Nabídka je praktická: typický proud 0,2 mA na kanál, datové rychlosti až 25 Mbps a provozní rozsah −40 °C až +125 °C v pouzdru SSOP16.

Tato kombinace je určena pro desky, které skutečně stojí mezi logikou a hlučným průmyslovým prostředím — pro I/O programovatelných logických automatů, rozhraní senzorů a akčních členů, motorové pohony, měniče a spínané napájecí zdroje. Izolace zde není jen položkou v katalogu. Rychlejší křemík na stejné kartě zvyšuje běžné soufázové přechodové jevy; nedostatečná izolační bariéra může způsobit, že odskok země v pohonu vyvolá falešné sepnutí na vstupu PLC.

Řada Toshiba DCL34xx0B: čtyřkanálové izolátory s magnetickou vazbou v pouzdru SSOP16 pro průmyslové I/O a řídicí desky.

Co se u čtyř nových označení součástek skutečně mění

Nové součástky doplňují konfigurace kanálů, které v řadě dosud chyběly. DCL340L0B a DCL340H0B jsou součástky se čtyřmi kanály vpřed a žádným kanálem zpět (4:0) pro jednosměrné digitální přenosy. DCL342L0B a DCL342H0B mají dva kanály vpřed a dva zpět (2:2) pro obousměrná spojení. Doplňují již dodávané modely DCL341L0B / DCL341H0B s konfigurací 3:1, vhodnou pro hodiny a data ve stylu SPI.

Přípona L/H označuje výchozí logickou úroveň výstupu — nízkou nebo vysokou — pokud je vstup při zapnutí nedefinovaný nebo zůstane nezapojený. Právě takový detail na úrovni pinů může rozhodnout, zda resetovací signál během prvních milisekund po náběhu napětí 24 V nevyvolá nežádoucí sepnutí povolení pohonu.

Parametry izolace, na kterých záleží u karty na liště DIN

Všechny čtyři součástky jsou specifikovány pro minimální izolační napětí 3 000 Vrms (po dobu jedné minuty) a minimální odolnost vůči soufázovým přechodovým jevům 30 kV/μs. Napájecí rozsah je na obou stranách bariéry 2,25 V až 5,5 V, takže stejný izolátor může být umístěn mezi MCU s napětím 3,3 V a převodník na straně pole s napětím 5 V bez nutnosti dalšího regulátoru pouze pro vazební člen.

Toshiba používá izolaci s magnetickou vazbou — modulační a demodulační čipy jsou vrstvené s izolační vrstvou a signály procházejí ve formě magnetického pole — namísto dvojice LED/fotodioda. Společnost stále prodává optočleny; řada digitálních izolátorů je odpovědí na požadavky konstruktérů na nižší klidový proud a delší životnost než u stárnoucí LED. Toshiba uvádí typický proud 0,2 mA na kanál, vypočtený z provozního proudu při 1 Mbps (IDD1 + IDD2) děleného čtyřmi kanály při 3,3 V a 25 °C. Při 25 Mbps proudy podle očekávání rostou: u součástek 4:0 Toshiba ve svém testovacím nastavení při 25 Mbps uvádí typicky přibližně 6,7 mA na primární straně a 5,4 mA na sekundární straně. Maximální doba průchodu signálu při 3,3 V je 52 ns.

Tyto hodnoty neohromí v porovnání s katalogovým listem izolátoru pro 150 Mbps. Jsou určeny pro průmyslová spojení se střední rychlostí — SPI, UART a bloky GPIO na kartách PLC nebo měničů — kde je 25 Mbps dostačujících a teplo v uzavřené skříni nežádoucí.

Postavení řady

DCL34xx0B je kompaktní řada průmyslových izolátorů společnosti Toshiba. Průmyslové součástky s vyšší rychlostí zůstávají v řadách DCL54xx01A a DCL52xx00, zatímco automobilové součástky s příslušnou kvalifikací nesou označení DCM34xx01 a DCM32xx00. Srpnové novinky nepřinášejí nový princip izolace. Konstruktérům I/O poskytují konfigurace 4:0 a 2:2 ve stejném pouzdru SSOP16 (4,9 × 6,0 × 1,75 mm), které již obsahuje zařízení 3:1 vhodná pro SPI, takže celá rodina desek může sdílet stejné osazovací místo, zatímco se ve schématu mění směr kanálů.

Pro výrobce řídicích systémů, kteří navrhují izolované I/O pro systémy PLC a PAC, tedy není podstatnou otázkou, zda je izolace nutná — je — ale zda konfigurace kanálů, výchozí logická úroveň a odolnost vůči soufázovým přechodovým jevům odpovídají přechodovým jevům, které již sousední pohon nebo pole 24 V vytváří.