DÜSSELDORF — A Toshiba Electronics Europe ampliou sua família de isoladores digitais padrão DCL34xx0B com quatro componentes de quatro canais voltados à automação industrial, e não à linha automotiva DCM. A proposta é prática: corrente típica de 0,2 mA por canal, taxas de dados de até 25 Mbps e faixa de operação de −40 °C a +125 °C em um encapsulamento SSOP16.

Essa combinação é destinada às placas que realmente ficam entre a lógica e uma fábrica sujeita a ruídos — E/S de controladores lógicos programáveis, interfaces de sensores e atuadores, acionamentos de motores, inversores e fontes de alimentação chaveadas. Nesse caso, a isolação não é apenas um item de catálogo. O silício mais rápido na mesma placa aumenta os transientes de modo comum; uma falha na barreira de isolação é o que transforma um salto de tensão de terra em um acionamento falso na entrada de um PLC.

Família DCL34xx0B da Toshiba: isoladores de quatro canais com acoplamento magnético em SSOP16 para placas de E/S e controle industrial.

O que os quatro novos números de peça realmente mudam

Os novos dispositivos preenchem configurações de canais que a série ainda não oferecia. DCL340L0B e DCL340H0B são componentes com quatro canais de avanço e nenhum de retorno (4:0), para linhas digitais unidirecionais. DCL342L0B e DCL342H0B têm dois canais de avanço e dois de retorno (2:2), para links bidirecionais. Eles ficam ao lado dos já disponíveis DCL341L0B / DCL341H0B, que usam uma configuração 3:1 adequada a clocks e dados no estilo SPI.

O sufixo L/H indica a lógica padrão da saída — baixa ou alta — quando a entrada está indefinida na inicialização ou permanece flutuante. Esse é o tipo de detalhe no nível do pino que determina se uma linha de reset causará um acionamento indevido da habilitação de um drive durante os primeiros milissegundos após a aplicação de 24 V.

Números de isolação que importam em uma placa para trilho DIN

Os quatro componentes são especificados para uma tensão de isolação mínima de 3.000 Vrms (um minuto) e uma imunidade mínima a transientes de modo comum de 30 kV/μs. A faixa de alimentação é de 2,25 V a 5,5 V em ambos os lados da barreira, portanto o mesmo isolador pode ficar entre um MCU de 3,3 V e um tradutor do lado de campo de 5 V sem exigir um segundo regulador apenas para o acoplador.

A Toshiba utiliza isolação por acoplamento magnético — pastilhas de modulação e demodulação empilhadas com uma camada de isolação, com os sinais atravessando na forma de um campo magnético — em vez de um par LED/fotodiodo. A empresa ainda comercializa optoacopladores; a linha de isoladores digitais é a resposta quando os projetistas desejam menor corrente de repouso e uma perspectiva de vida útil mais longa do que a de um LED envelhecido. A Toshiba informa 0,2 mA típicos por canal, calculados a partir da corrente de operação de 1 Mbps (IDD1 + IDD2) dividida pelos quatro canais a 3,3 V e 25 °C. A 25 Mbps, as correntes aumentam, como esperado: nos componentes 4:0, a Toshiba informa cerca de 6,7 mA típicos no primário e 5,4 mA no secundário em sua configuração de teste de 25 Mbps. O atraso de propagação é de no máximo 52 ns a 3,3 V.

Esses números não impressionarão em uma folha de dados de um isolador de 150 Mbps. Eles são destinados a links industriais de velocidade média — SPI, UART e bancos de GPIO em uma placa de PLC ou inversor — nos quais 25 Mbps são suficientes e o aquecimento em um gabinete fechado é uma preocupação.

Onde a família se posiciona

DCL34xx0B é a série compacta de isoladores industriais da Toshiba. Os componentes industriais de maior velocidade continuam nas famílias DCL54xx01A e DCL52xx00; os componentes qualificados para uso automotivo são DCM34xx01 e DCM32xx00. Os lançamentos de agosto não introduzem uma nova física de isolação. Eles oferecem aos projetistas de E/S configurações 4:0 e 2:2 no mesmo SSOP16 (4,9 × 6,0 × 1,75 mm) que já abriga os dispositivos 3:1 adequados para SPI, permitindo que uma família de placas compartilhe o mesmo footprint enquanto o esquema elétrico altera a direção dos canais.

Para fabricantes de sistemas de controle que projetam E/S isoladas em sistemas PLC e PAC, a questão útil não é se a isolação é necessária — ela é —, mas se a configuração dos canais, a lógica padrão e a CMTI correspondem aos transientes que o drive adjacente ou o campo de 24 V já produz.