簡單 I2C 工業(yè)接口隔離器
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-12-17 16:08:22 | 468 次閱讀
圖 1:隔離 RS-485 總線接口
圖 2:隔離式 CAN 總線接口
圖 3:隔離 RS-232 線路接口
請注意,為了清楚起見,省略了旁路電容器和上拉/下拉電阻器。前三個電路的共同點是異步數(shù)據(jù)傳輸模式,使用兩條數(shù)據(jù)線和一條控制線用于驅(qū)動器/接收器啟用/這僅需要節(jié)點控制器和符合標準的收發(fā)器芯片之間的三重隔離器。
圖 4 中的隔離式 I 2 C 或內(nèi)部集成電路 (IIC) 接口是一種特殊情況,因為它僅支持幾英寸的短通信鏈路,因此不需要線路收發(fā)器。在多主應用中,兩個節(jié)點可能同時訪問總線。然后,為了防止信號環(huán)回其源,使用雙向緩沖區(qū)來支持從 R (x,y) 到 S (x,y)的接收流量 以及從S (x,y) 到S (x,y) 的發(fā)送流量。 T (x,y) ,但不是從 R (x,y) 到 T (x,y)的直接環(huán)回。
幸運的是,多主控設計只占少數(shù),而大部分是單主控應用。為此,我們可以顯著簡化圖 4 中的電路。
由于采用單主機,時鐘信號 (SCL) 僅需要沿一個方向傳輸,從而將時鐘隔離減少到一個通道。然后用晶體管二極管開關替換雙向緩沖器,隔離柵的每一側(cè)(圖 5)將電路簡化為我們的標準三重隔離器(圖 6)。
圖 5:分離的發(fā)送和接收路徑
帶晶體管開關
在空閑模式下,隔離器輸入 A 和 C 通過 R 2 和 R 4拉高,從而將輸出 B 和 D 驅(qū)動為高電平。此外,主數(shù)據(jù)線和從數(shù)據(jù)線(SDA1和SDA2)經(jīng)由R PU1 和R PU2被拉高。當主機通過將 SDA1 拉低來啟動通信時,Q1 的基極-發(fā)射極結(jié)正向偏置,并且 Q1 將輸入 A 拉低。
輸出 B 遵循低正向偏置 D2。 D2 導通并將 SDA2 拉低。同時,Q2 的基極-發(fā)射極結(jié)反向偏置,Q2 保持高阻抗。相同的開關順序適用,只是當從機響應時方向相反。
圖 6:用于單主應用的隔離式 I 2 C 總線接口圖 6 顯示了最終電路。至少使用 0.1 F電容器來緩沖芯片電源。始終通過 1k 將啟用輸入連接到相應的電源軌。 到 10k ? 電阻器。這些電阻器限制由于浪涌瞬態(tài)可能滲入電源線而進入芯片的電流。遵循良好的模擬設計實踐,將濾波電容器(此處為 220 pF)應用于敏感的無噪聲 CMOS 輸入。
如果沒有必要的隔離電源,任何隔離設計都是不完整的。圖7 提供了一種低成本、隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器設計,可替代昂貴的集成 DC/DC 模塊。初級和次級電源均可在 3.3V 至 5V 之間變化;表 1列出了 三種可能的電源組合的適當組件。
圖 7:隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器版權(quán)與免責聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://m.58mhw.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關法律責任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負版權(quán)等法律責任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關權(quán)利。














