DÜSSELDORF — Toshiba Electronics Europe a élargi sa famille d’isolateurs numériques standard DCL34xx0B avec quatre composants à quatre canaux destinés à l’automatisation industrielle, et non à la gamme automobile DCM. La proposition est pragmatique : un courant typique de 0,2 mA par canal, des débits de données allant jusqu’à 25 Mbps et une plage de fonctionnement de −40 °C à +125 °C dans un boîtier SSOP16.

Cette combinaison est destinée aux cartes qui se trouvent réellement entre la logique et un environnement industriel perturbé : E/S de contrôleurs logiques programmables, interfaces de capteurs et d’actionneurs, entraînements de moteurs, onduleurs et alimentations à découpage. L’isolation n’est pas ici une simple case à cocher dans un catalogue. Des composants plus rapides sur la même carte augmentent les transitoires en mode commun ; une barrière d’isolation défaillante peut transformer une oscillation de masse sur un entraînement en déclenchement intempestif sur une entrée d’API.

La famille DCL34xx0B de Toshiba : des isolateurs à quatre canaux par couplage magnétique, en SSOP16, pour les cartes d’E/S et de commande industrielles.

Ce que changent réellement les quatre nouvelles références

Les nouveaux composants complètent les configurations de canaux qui n’étaient pas encore couvertes par la série. Les DCL340L0B et DCL340H0B sont des composants à quatre canaux directs et zéro canal inverse (4:0), destinés aux liaisons numériques unidirectionnelles. Les DCL342L0B et DCL342H0B sont des composants à deux canaux directs et deux canaux inverses (2:2), destinés aux liaisons bidirectionnelles. Ils viennent compléter les DCL341L0B / DCL341H0B déjà disponibles, qui utilisent une configuration 3:1 adaptée aux horloges et aux données de type SPI.

Le suffixe L/H indique la logique de sortie par défaut — basse ou haute — lorsque l’entrée est indéfinie à la mise sous tension ou laissée flottante. C’est le type de détail au niveau des broches qui détermine si une ligne de réinitialisation provoque une activation intempestive d’un entraînement pendant les premières millisecondes suivant l’arrivée du 24 V.

Les caractéristiques d’isolation qui comptent sur une carte montée sur rail DIN

Les quatre composants sont spécifiés pour une tension d’isolation minimale de 3 000 Vrms (pendant une minute) et une immunité minimale aux transitoires en mode commun de 30 kV/μs. La plage d’alimentation est de 2,25 V à 5,5 V des deux côtés de la barrière, de sorte que le même isolateur peut être installé entre un microcontrôleur à 3,3 V et un translateur côté terrain à 5 V, sans nécessiter de second régulateur dédié au coupleur.

Toshiba utilise une isolation par couplage magnétique — des circuits de modulation et de démodulation empilés avec une couche d’isolation, les signaux traversant sous forme de champ magnétique — plutôt qu’une paire LED/photodiode. L’entreprise commercialise toujours des photocoupleurs ; sa gamme d’isolateurs numériques répond aux besoins des concepteurs qui recherchent un courant de repos plus faible et une durée de vie supérieure à celle d’une LED vieillissante. Toshiba annonce 0,2 mA typique par canal, calculé à partir du courant de fonctionnement à 1 Mbps (IDD1 + IDD2) divisé par quatre canaux à 3,3 V et 25 °C. À 25 Mbps, les courants augmentent, comme on peut s’y attendre : pour les composants 4:0, Toshiba indique environ 6,7 mA typiques côté primaire et 5,4 mA côté secondaire dans ses conditions d’essai à 25 Mbps. Le temps de propagation est de 52 ns maximum à 3,3 V.

Ces chiffres ne rivaliseront pas avec ceux d’une fiche technique d’isolateur à 150 Mbps. Ils sont destinés aux liaisons industrielles à vitesse moyenne — SPI, UART et banques de GPIO sur une carte d’API ou d’onduleur — pour lesquelles 25 Mbps suffisent et où la chaleur produite dans une armoire fermée doit rester limitée.

La position de cette famille

La série DCL34xx0B constitue la gamme compacte d’isolateurs industriels de Toshiba. Les composants industriels plus rapides restent regroupés dans les gammes DCL54xx01A et DCL52xx00 ; les composants qualifiés pour l’automobile sont les DCM34xx01 et DCM32xx00. Les ajouts d’août n’introduisent pas une nouvelle technologie physique d’isolation. Ils offrent aux concepteurs d’E/S les configurations 4:0 et 2:2 dans le même boîtier SSOP16 (4,9 × 6,0 × 1,75 mm) qui accueille déjà les composants 3:1 adaptés au SPI, permettant ainsi à une famille de cartes de partager une empreinte tandis que le schéma modifie le sens des canaux.

Pour les fabricants d’équipements de commande qui conçoivent des E/S isolées pour des systèmes d’API et de PAC, la question utile n’est pas de savoir si l’isolation est nécessaire — elle l’est — mais si la configuration des canaux, la logique par défaut et la CMTI correspondent aux transitoires déjà générés par l’entraînement adjacent ou par le réseau de terrain 24 V.