Jaké jsou některé běžně používané digitální komunikační izolační moduly

Mezi běžně používané digitální komunikační izolační moduly patří zejména průmyslová{0}} zařízení založená na technologii magnetické vazby, kapacitní vazby a optočlenu. Jsou široce používány pro izolaci signálu sběrnic, jako je RS-485, CAN a USB, aby se zlepšily schopnosti systému proti rušení a zabezpečení.

1. Magneticky vázané digitální izolační moduly (hlavní vysoce{1}}výkonné řešení) Tyto moduly využívají na -mikro{3}}transformátorech čipu k dosažení „elektrického-magnetického-elektrického“ přenosu signálu. Mají výhody, jako je vysoká odolnost proti přechodu v běžném{7}}režimu (CMTI), vysoká rychlost a dlouhá životnost, díky čemuž jsou hlavní volbou pro současnou průmyslovou komunikaci.

Řada ADI (Analog Devices) iCoupler®: Například ADuM1402CRWZ-RL nabízí izolaci čtyř-kanálů a podporuje vysokorychlostní komunikaci 150 Mb/s-.

Modely integrující technologii isoPower (jako je ADuM540x) mohou zajistit izolaci signálu i napájení.

Řada CHIPANALOG CA-IS:

CA-IS3050G: Pro sběrnici CAN, podporuje izolační výdržné napětí 5kVRMS, provozní teplota -40~125 stupňů.

CA-IS2092A: Integrovaný izolovaný DC-konvertor DC, není potřeba externí napájení, vhodný pro komunikaci RS-485.

Použitelné scénáře: Vysoce spolehlivé systémy, jako jsou PLC, BMS a řízení průmyslových motorů.

2. Kapacitně vázaný digitální izolační modul: Využívá izolační vrstvu z oxidu křemičitého k dosažení vazby elektrického pole, vyznačuje se nízkou spotřebou energie, velkou šířkou pásma a anti-magnetickou interferenční charakteristikou, vhodnou pro vysoko-frekvenční přenos signálu.

Řada Silicon Labs Si86xx: Podporuje více kanálů, rychlost až 150 Mb/s, vysoká integrace.

Řada NOVOSENSE NSi: Domácí zástupce, certifikovaná-pro automobilový průmysl, používá se v nových energetických vozidlech a fotovoltaických měničích.

Výhody: Silná schopnost anti{0}}elektromagnetického rušení, vhodná pro složitá prostředí EMI, jako jsou frekvenční měniče a servopohony.

3. Modul izolace optočlenu (tradiční řešení)

Je založen na principu „elektro-optické-elektro-elektrické“ konverze, je nízkonákladový a technologicky vyspělý, má však omezení, jako je pomalá odezva a krátká životnost.

Běžné modely: Univerzální-optočleny, jako jsou PC817 a TLP521.

Vlastnosti aplikace: Používá se především pro nízkorychlostní izolaci signálu nebo pomocné obvody.

V prostředí s vysokou-teplotou a vysokou-vlhkostí se může objevit útlum LED, což vede k nestabilitě signálu.

Trend: Postupně nahrazovány digitálními izolátory-založenými na CMOS.

4. Integrovaný izolační komunikační modul (integrovaná funkce)

Integruje izolační čip, transceiver a napájecí zdroj do jedné jednotky, což zjednodušuje design a zlepšuje spolehlivost systému.

Technologie Zhengzheng DAQM-4309: 9kanálový digitální vstup do modulu RS-485, podporuje protokol Modbus, napájení DC 9~30V, vhodné pro průmyslové systémy DAQ.

TI ISO1500: Transceiver RS-485 s vysokou-izolací, podporující izolaci 2500 Vrms, s vestavěnou ochranou proti chybám.

Hodnota: Snižuje počet externích obvodů, zjednodušuje rozložení desky plošných spojů a je vhodný pro kompaktní průmyslová zařízení.

Srovnávací tabulka klíčových parametrů výběru

Výběr vhodného izolačního modulu vyžaduje komplexní vyhodnocení s ohledem na komunikační protokol, přenosovou rychlost, okolní teplotu a požadavky na EMC. Ve vysoce spolehlivých průmyslových scénářích se doporučují integrovaná řešení digitální izolace s magnetickou nebo kapacitní vazbou.