DÜSSELDORF — Toshiba Electronics Europe, otomotiv DCM serisine değil, endüstriyel otomasyona yönelik dört dörtlü kanallı bileşen ekleyerek standart dijital izolatör ailesi DCL34xx0B’yi genişletti. Ürünlerin öne çıkan özellikleri pratik: kanal başına tipik 0,2 mA akım, 25 Mbps’ye varan veri hızları ve SSOP16 pakette −40 °C ile +125 °C arasında çalışma aralığı.

Bu kombinasyon, mantık devreleri ile gürültülü bir tesis arasında gerçekten görev yapan kartlar için tasarlandı: programlanabilir lojik denetleyici (PLC) G/Ç’leri, sensör ve aktüatör arabirimleri, motor sürücüleri, eviriciler ve anahtarlamalı güç kaynakları. Buradaki izolasyon, katalogda işaretlenen sıradan bir özellik değildir. Aynı kartta daha hızlı silikon kullanılması ortak-mod geçişlerini artırır; izolasyon bariyerinin kaçırılması, bir sürücüdeki toprak sıçramasının PLC girişinde hatalı açmaya dönüşmesine neden olabilir.

Toshiba’nın DCL34xx0B ailesi: endüstriyel G/Ç ve kontrol kartları için SSOP16 pakette manyetik kuplajlı dörtlü kanallı izolatörler.

Yeni dört parça numarasının gerçekte değiştirdiği şey

Yeni cihazlar, serinin henüz kapsamadığı kanal yapılarını tamamlıyor. DCL340L0B ve DCL340H0B, tek yönlü dijital hatlar için dört ileri, sıfır geri (4:0) kanal yapısına sahip. DCL342L0B ve DCL342H0B ise çift yönlü bağlantılar için iki ileri, iki geri (2:2) kanal yapısını kullanıyor. Bu ürünler, SPI tipi saat ve veri hatlarına uygun 3:1 kanal yapısına sahip ve hâlihazırda satışta olan DCL341L0B / DCL341H0B’nin yanında konumlanıyor.

L/H son eki, giriş güç açılışında tanımsız olduğunda veya boşta bırakıldığında varsayılan çıkış mantığını belirtir: düşük ya da yüksek. Bu, 24 V uygulandıktan sonraki ilk milisaniyelerde bir sıfırlama hattının sürücü etkinleştirmesinde kısa süreli bir parazit oluşturup oluşturmayacağını belirleyen pin düzeyindeki ayrıntıdır.

DIN rayı kartında önemli olan izolasyon değerleri

Dört parçanın tümü, minimum 3.000 Vrms izolasyon gerilimi (bir dakika) ve minimum 30 kV/μs ortak-mod geçici rejim bağışıklığı için belirtilmiştir. Besleme aralığı, bariyerin her iki tarafında da 2,25 V ile 5,5 V arasındadır. Böylece aynı izolatör, yalnızca kuplör için ikinci bir regülatöre gerek kalmadan 3,3 V’luk bir MCU ile 5 V’luk saha tarafı dönüştürücüsü arasına yerleştirilebilir.

Toshiba, LED/fotodiyot çifti yerine manyetik kuplajlı izolasyon kullanıyor: modülasyon ve demodülasyon devreleri bir izolasyon katmanıyla üst üste yerleştiriliyor ve sinyaller manyetik alan üzerinden geçiyor. Şirket fotokuplörleri de satmaya devam ediyor; dijital izolatör serisi ise tasarımcıların daha düşük boşta çalışma akımı ve yaşlanan bir LED’e kıyasla daha uzun kullanım ömrü öngörüsü istediği durumlara yanıt veriyor. Toshiba, 0,2 mA’lik kanal başına tipik değeri, 3,3 V ve 25 °C’de 1 Mbps çalışma akımının (IDD1 + IDD2) dört kanala bölünmesiyle hesaplıyor. 25 Mbps’de akımlar doğal olarak yükseliyor: Toshiba, 4:0 parçalar için 25 Mbps test düzeninde birincil tarafta yaklaşık 6,7 mA, ikincil tarafta ise tipik 5,4 mA değerlerini listeliyor. Yayılma gecikmesi, 3,3 V’da maksimum 52 ns.

Bu değerler 150 Mbps’lik bir izolatör veri sayfasını etkileyemeyebilir. Ancak ürünler, 25 Mbps’nin yeterli olduğu ve kapalı bir panoda ısının kritik olmadığı orta hızlı endüstriyel bağlantılar (SPI, UART, PLC veya evirici kartlarındaki GPIO grupları) için tasarlanmıştır.

Ailenin konumu

DCL34xx0B, Toshiba’nın kompakt endüstriyel izolatör serisidir. Daha yüksek hızlı endüstriyel ürünler DCL54xx01A ve DCL52xx00 serilerinde, otomotiv sınıfı ürünler ise DCM34xx01 ve DCM32xx00 serilerinde yer almaya devam ediyor. Ağustos ayında eklenen ürünler yeni bir izolasyon fiziği sunmuyor. G/Ç tasarımcılarına, hâlihazırda 3:1 SPI uyumlu cihazları barındıran aynı SSOP16 pakette (4,9 × 6,0 × 1,75 mm) 4:0 ve 2:2 kanal yapılarını sunuyor. Böylece bir kart ailesi aynı baskı devre alanını paylaşırken şemada kanal yönü değiştirilebiliyor.

İzole G/Ç tasarlayan kontrol ekipmanları üreticileri için PLC ve PAC sistemleri açısından yararlı soru, izolasyon gerekip gerekmediği değil — gerekir — kanal yapısının, varsayılan mantığın ve CMTI değerinin bitişikteki sürücünün veya 24 V saha sisteminin zaten oluşturduğu geçici rejimlerle uyumlu olup olmadığıdır.