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德州儀器:什么是隔離數字輸入?

本文來源:美通社

北京2019年6月26日 美通社 -- 雖然隔離數字輸入和數字隔離器聽起來很相似,但實際上它們之間存在一些顯著差異。在跟隨德州儀器了解了

北京2019年6月26日 /美通社/ -- 雖然隔離數字輸入和數字隔離器聽起來很相似,但實際上它們之間存在一些顯著差異。在跟隨德州儀器了解了這些差異后,便能夠輕松分辨出兩種隔離功能之間的區別。

內部結構

數字隔離器充當提供電流隔離數字信號路徑的基本(或通常是加強型)功能。來自德州儀器(TI)的隔離結構是電容性的,其絕緣屏障由德州儀器互補的金屬氧化物半導體(CMOS)工藝技術構建的兩個高壓電容器組成。高頻載波通過隔離柵從初級側到次級側通信,而德州儀器的數字隔離器能夠承受高達12.8 kV的施加浪涌電壓和1.5 kV的工作電壓,不會破壞雙電容屏障。數字隔離器的一個關鍵組件是基本或加強型隔離電壓。

圖1:數字隔離器 圖1:數字隔離器

隔離數字輸入充當提供從傳感器輸入或其他輸入類型到主機控制器接口的邏輯輸出的電流隔離的基本功能。與數字隔離器不同,隔離數字輸入的輸入級(如圖2所示)包括用戶設置輸入閾值和集成電流限制,允許9V至60V范圍內的輸入電壓轉換為邏輯輸出。在最簡單的形式中,隔離數字輸入用作隔離比較器,具有一些易于設計的附加功能。

圖2:隔離數字輸入 圖2:隔離數字輸入

使用差異

數字隔離器通常用于信號路徑中的模數轉換器(ADC)或數據采集轉換器與主機控制器或微控制器(MCU)之間。數字隔離器也常見于給定系統的隔離電源功能中。

隔離數字輸入專門設計為數字輸入接收器,用于可編程邏輯控制(PLC)、電機控制和電網應用,以實現場側輸入和主機控制器之間的接口。隔離數字輸入是面向場側輸入,可輕松配置用于匯和源應用。集成電流限值可在較高輸入電壓環境下最大限度地降低輸入的熱分布,并通過簡易外部電阻設置,以符合國際電工委員會(IEC)61131-2的I、II或III型開關。附加電阻設置輸入電壓閾值;可使用在線計算器輕松選擇電阻。

電源差異

數字隔離器需要初級和次級側電源。在圖3中,隔離電源為ADC以及連接ADC的數字隔離器的“場側”供電。

圖3:ISO7741隔離MCU和ADC通信 圖3:ISO7741隔離MCU和ADC通信

隔離數字輸入僅需要次級側電源。在ISO1211和ISO1212隔離數字輸入中,場側由輸入供電,因此無需場側電源。與其他分立解決方案相比,此方案更易于前端設計。

德州儀器的新型隔離數字輸入是TI諸多創新方式中的一個示例。TI正使得全球最強大、最可靠的隔離解決方案變得更容易,更高效。

其他資源

  • 通過應用指南“如何簡化隔離式24 V PLC數字輸入模塊設計”,了解如何簡化隔離設計。
  • 閱讀應用指南“多通道高壓數字輸入模塊的空間節省設計技術”,了解有關隔離設計技術的更多信息。

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