Toshiba расширяет линейку цифровых изоляторов для промышленной автоматизации
Компания Toshiba Electronics Europe добавила четыре цифровых изолятора DCL34xx0B с четырьмя каналами для промышленной автоматизации: типичное потребление составляет 0,2 мА на канал, скорость переда...
ДЮССЕЛЬДОРФ — Toshiba Electronics Europe расширила семейство стандартных цифровых изоляторов DCL34xx0B четырьмя 4-канальными компонентами, предназначенными для промышленной автоматизации, а не для автомобильной линейки DCM. Практические характеристики таковы: типичный ток 0,2 мА на канал, скорость передачи данных до 25 Мбит/с и рабочий диапазон от −40 °C до +125 °C в корпусе SSOP16.
Эта комбинация предназначена для плат, которые действительно устанавливаются между логикой и промышленной средой с высоким уровнем помех: входами-выходами программируемых логических контроллеров, интерфейсами датчиков и исполнительных механизмов, приводами двигателей, инверторами и импульсными источниками питания. Гальваническая развязка здесь не формальная строка в каталоге. Более быстродействующая микросхема на той же плате повышает уровень синфазных переходных помех; нарушение изоляции — именно так бросок потенциала земли в приводе превращается в ложное срабатывание входа ПЛК.
Семейство Toshiba DCL34xx0B: четырёхканальные изоляторы с магнитной связью в корпусе SSOP16 для промышленных плат ввода-вывода и управления.
Что именно меняют четыре новых номера компонентов
Новые устройства заполняют варианты распределения каналов, которых ранее не хватало в серии. DCL340L0B и DCL340H0B — компоненты с четырьмя прямыми и нулём обратных каналов (4:0) для однонаправленных цифровых линий. DCL342L0B и DCL342H0B — компоненты с двумя прямыми и двумя обратными каналами (2:2) для двунаправленных соединений. Они дополняют уже выпускаемые DCL341L0B / DCL341H0B с распределением 3:1, подходящим для тактовых и информационных линий в стиле SPI.
Суффикс L/H обозначает логический уровень выхода по умолчанию — низкий или высокий, — когда вход при включении питания имеет неопределённое состояние или оставлен неподключённым. Именно такие детали на уровне выводов определяют, приведёт ли сброс к кратковременному включению разрешения привода в первые миллисекунды после подачи напряжения 24 В.
| Компонент | Каналы (прямые:обратные) | Выход по умолчанию |
|---|---|---|
| DCL340L0B | 4:0 | Низкий |
| DCL340H0B | 4:0 | Высокий |
| DCL342L0B | 2:2 | Низкий |
| DCL342H0B | 2:2 | Высокий |
| DCL341L0B / H0B (существующие) | 3:1 | Низкий / Высокий |
Параметры изоляции, важные для платы на DIN-рейке
Все четыре компонента рассчитаны на минимальное напряжение изоляции 3 000 Vrms в течение одной минуты и минимальную устойчивость к синфазным переходным помехам 30 кВ/мкс. Диапазон напряжения питания на обеих сторонах барьера составляет от 2,25 до 5,5 В, поэтому один и тот же изолятор можно установить между микроконтроллером с питанием 3,3 В и преобразователем уровня на стороне полевых цепей с питанием 5 В, не добавляя отдельный стабилизатор только для изолятора.
Toshiba использует гальваническую развязку с магнитной связью — кристаллы модуляции и демодуляции, разделённые изоляционным слоем, передают сигналы посредством магнитного поля, — вместо пары светодиод/фотодиод. Компания по-прежнему выпускает оптопары; линейка цифровых изоляторов предназначена для разработчиков, которым нужны меньший ток покоя и более длительный срок службы по сравнению со стареющим светодиодом. Toshiba указывает типичный ток 0,2 мА на канал, рассчитанный как рабочий ток при 1 Мбит/с (IDD1 + IDD2), делённый на четыре канала при напряжении 3,3 В и температуре 25 °C. При скорости 25 Мбит/с ток возрастает, как и должен: для компонентов 4:0 Toshiba указывает около 6,7 мА на первичной и 5,4 мА на вторичной стороне в типичном режиме при испытаниях на скорости 25 Мбит/с. Максимальная задержка распространения сигнала при 3,3 В составляет 52 нс.
Эти показатели не впечатлят спецификацией изолятора на 150 Мбит/с. Они предназначены для промышленных соединений со средней скоростью — SPI, UART и групп GPIO на платах ПЛК или инверторов, — где достаточно 25 Мбит/с и важно ограничить нагрев в закрытом шкафу.
Положение семейства в линейке
DCL34xx0B — компактная серия промышленных изоляторов Toshiba. Более скоростные промышленные компоненты входят в серии DCL54xx01A и DCL52xx00; автомобильные компоненты с соответствующей квалификацией — в серии DCM34xx01 и DCM32xx00. Августовские новинки не предлагают новую физику изоляции. Они дают разработчикам систем ввода-вывода варианты распределения 4:0 и 2:2 в том же корпусе SSOP16 (4,9 × 6,0 × 1,75 мм), в котором уже выпускаются устройства 3:1, оптимизированные для SPI. Благодаря этому семейство плат может использовать одну посадочную площадку, меняя в схеме только направление каналов.
Для производителей систем управления, проектирующих изолированные входы-выходы в системах ПЛК и PAC, важен не вопрос о необходимости изоляции — она необходима, — а соответствие распределения каналов, логического уровня по умолчанию и показателя CMTI переходным процессам, которые уже создаются соседним приводом или полевыми цепями 24 В.