今天在全球范圍內以應用智能信息、通信技術和物聯網(IoT)重新定義制造業的工業革命正在逐漸形成,德國政府稱之為:“工業4.0”。
“工業4.0”的基本原則是通過連接機器、工件和控制系統,在整個價值鏈上下游之間構建自動互控的智能網絡。通過整合信息通信、傳感器和機器人技術構建物聯網,工業4.0概念可提高工業制造的智能化水平。
在傳感器技術領域,IO-link是全球首個傳感器和致動器標準化輸入輸出通信技術(IEC 61131-9),因此,我們認為該標準可能被選為工業4.0標準通信接口。
這種強大的點對點通信基于成熟的傳感器和致動器三線通信技術,對線材沒有任何額外的要求。因此,IO-link不是Fieldbus現場總線技術,而是現有的成熟的傳感器和致動器通信技術的升級進化。
意法半導體的L6362A雖然是專為兼容IO-link通信協議和工業4.0專門設計,但是仍然可用作標準通用收發器。
圖1:L6362A DFN 3x3 12L微型封裝
這款產品是一個三線數字接口傳感器驅動解決方案,具有高能效、尺寸緊湊、價格親民的特點,可滿足現代傳感器和致動器的全部要求:遠程服務、標準化、功能驗證、診斷和監視。
本文將主要介紹L6362A產品,重點描述產品特性、優點和工作方式。
1.L6362A產品特性和優點
產品特性
如圖2所示,L6362A單片集成3.3V/5V線性穩壓器;SEL引腳具有輸出電壓選擇功能;最大輸出電流12mA。穩壓器還驅動內部邏輯單元,通過邏輯單元中的透傳接口,驅動導通電阻Rds(on)極低的片上輸出級(典型值1Ω)。通過IN1和IN2兩個引腳的電平可以配置輸出級(高低邊),同時器件外部連接OUTH和OUTL可實現推挽配置。當EN引腳置低邏輯電平時,輸出級關閉。電感在高邊配置下實現快速去磁;在推挽配置中,因為低邊開關導通,所以慢速去磁有效。輸出級高速傳輸性能使通信速度達到COM3(230.4 kbps)水平。
圖2:L6362A框圖
該產品有自我保護功能:截止限流(不耗散短路保護)、過熱關斷、主動電壓鉗位、右側引腳極性接返保護、欠壓鎖保護和EN60947-5-2和IEC61000-4-5標準電涌保護。所謂的不耗散短路保護是一項創新的電路專利技術,當輸出級對地短路時可最大限度降低耗散功率;在多數情況下可避免過熱關斷干預。
圖3:芯片截止時的電流特性
圖4:在截止周期后過熱關斷干預
EN(過熱關斷)和OL(限流)兩個引腳可實現診斷功能,主微控制器還可通過OL引腳檢測IO-link喚醒請求事件。
產品優點
L6362A的Rds(on)導通電阻在同級別產品中最低,不足主要競爭產品的十分之一,這有助于降低總功率損耗,取得極低的耗散功率,可插在高度數IP模塊插槽內,沒有任何過熱問題。
芯片為設計人員提供一個透傳接口,便于開發簡易經濟的通信解決方案,高達COM3的寬傳輸速速率范圍為高頻通信提供保證。
L6362A適用于開發IO-link應用以及通用收發器或簡單的線路驅動器,其多用途特性是該產品的一個重要優點,例如,“jolly”能夠勝過任何插槽。此外,與輸出級連接非常簡易,靈活性和定制程度俱佳。
該產品具有出色的全方位保護功能、高可靠性和經久的耐用性。