Toshiba amplia il portafoglio di isolatori digitali per l’automazione industriale
Toshiba Electronics Europe ha aggiunto quattro isolatori digitali DCL34xx0B quad-channel per l’automazione industriale, con un consumo tipico di 0,2 mA per canale, velocità dati di 25 Mbps e funzio...
DÜSSELDORF — Toshiba Electronics Europe ha ampliato la famiglia di isolatori digitali standard DCL34xx0B con quattro dispositivi quad-channel destinati all’automazione industriale, non alla linea automotive DCM. La proposta è pratica: corrente tipica di 0,2 mA per canale, velocità dati fino a 25 Mbps e intervallo operativo da −40 °C a +125 °C in un package SSOP16.
Questa combinazione è pensata per le schede che si trovano effettivamente tra la logica e un impianto rumoroso: I/O di controllori logici programmabili, interfacce per sensori e attuatori, azionamenti per motori, inverter e alimentatori switching. Qui l’isolamento non è una semplice voce di catalogo. Un silicio più veloce sulla stessa scheda aumenta i transitori di modo comune; una barriera di isolamento che cede è il modo in cui un rimbalzo di massa su un azionamento diventa un falso intervento su un ingresso del PLC.
La famiglia Toshiba DCL34xx0B: isolatori quad-channel ad accoppiamento magnetico in SSOP16 per I/O industriali e schede di controllo.
Cosa cambiano effettivamente i quattro nuovi codici prodotto
I nuovi dispositivi completano le configurazioni dei canali che la serie non copriva ancora. DCL340L0B e DCL340H0B sono dispositivi con quattro canali in avanti e zero inversi (4:0), per collegamenti digitali unidirezionali. DCL342L0B e DCL342H0B sono dispositivi con due canali in avanti e due inversi (2:2), per collegamenti bidirezionali. Si affiancano ai già disponibili DCL341L0B / DCL341H0B, che utilizzano una configurazione 3:1 adatta a clock e dati in stile SPI.
Il suffisso L/H indica la logica predefinita dell’uscita — bassa o alta — quando l’ingresso non è definito all’accensione o viene lasciato flottante. È il tipo di dettaglio a livello di pin che determina se una linea di reset genera un impulso indesiderato sull’abilitazione di un azionamento durante i primi millisecondi dopo l’arrivo dei 24 V.
| Componente | Canali (avanti:inversi) | Uscita predefinita |
|---|---|---|
| DCL340L0B | 4:0 | Bassa |
| DCL340H0B | 4:0 | Alta |
| DCL342L0B | 2:2 | Bassa |
| DCL342H0B | 2:2 | Alta |
| DCL341L0B / H0B (esistenti) | 3:1 | Bassa / Alta |
Parametri di isolamento importanti su una scheda per guida DIN
Tutti e quattro i componenti sono specificati per una tensione di isolamento minima di 3.000 Vrms (un minuto) e un’immunità minima ai transitori di modo comune di 30 kV/μs. L’intervallo di alimentazione è compreso tra 2,25 V e 5,5 V su entrambi i lati della barriera, quindi lo stesso isolatore può essere collocato tra un microcontrollore a 3,3 V e un traslatore lato campo a 5 V senza un secondo regolatore dedicato al dispositivo di accoppiamento.
Toshiba utilizza un isolamento ad accoppiamento magnetico — dadi di modulazione e demodulazione sovrapposti con uno strato isolante, con i segnali che attraversano la barriera sotto forma di campo magnetico — invece di una coppia LED/fotodiodo. L’azienda continua a vendere fotocoupler; la linea degli isolatori digitali è la risposta per i progettisti che desiderano una corrente a vuoto inferiore e una durata prevista maggiore rispetto a un LED soggetto a invecchiamento. Toshiba indica 0,2 mA tipici per canale, calcolati dalla corrente operativa a 1 Mbps (IDD1 + IDD2) divisa per quattro canali a 3,3 V e 25 °C. A 25 Mbps le correnti aumentano, come è inevitabile: per i dispositivi 4:0 Toshiba indica circa 6,7 mA tipici sul primario e 5,4 mA tipici sul secondario nelle condizioni di prova a 25 Mbps. Il ritardo di propagazione massimo è di 52 ns a 3,3 V.
Questi valori non impressioneranno una scheda tecnica di un isolatore da 150 Mbps. Sono pensati per collegamenti industriali a velocità media — SPI, UART, banchi GPIO su una scheda PLC o per inverter — dove 25 Mbps sono sufficienti e il calore in un armadio chiuso rappresenta un problema.
La posizione della famiglia
DCL34xx0B è la serie compatta di isolatori industriali di Toshiba. I componenti industriali a maggiore velocità restano nelle famiglie DCL54xx01A e DCL52xx00; i componenti qualificati per il settore automotive sono DCM34xx01 e DCM32xx00. Le aggiunte di agosto non introducono una nuova tecnologia di isolamento. Offrono ai progettisti di I/O le configurazioni 4:0 e 2:2 nello stesso SSOP16 (4,9 × 6,0 × 1,75 mm) che ospita già i dispositivi 3:1 compatibili con SPI, consentendo a una famiglia di schede di condividere lo stesso footprint mentre cambia nel circuito lo schema della direzione dei canali.
Per i produttori di sistemi di controllo che progettano I/O isolati su sistemi PLC e PAC, la domanda utile non è se l’isolamento sia necessario — lo è — ma se la configurazione dei canali, la logica predefinita e il CMTI siano compatibili con i transitori già generati dall’azionamento adiacente o dal campo a 24 V.