Silicon Labs推出高速多通道PLC输入隔离器

2016/09/12 - 郑斐文

Silicon Labs(芯科科技；NASDAQ：SLAB)推出业界首款高速、多通道数码隔离器，以满足可编程逻辑控制器(PLC)的应用需求。新型Si838x PLC输入隔离器系列产品具备无与伦比的特性组合：高速通道(高达2Mbps)、高通道整合度(每个装置可高达8个通道)、双极性输入弹性、高抗干扰性和2.5k VRMS安全隔离等级。

Si838x系列产品为包括工业I/O模块、电脑数值控制(CNC)机器和伺服马达控制在内的PLC应用提供了特别建构的解决方案。此外，Si838x隔离器也非常适用于分散式流程控制系统中的流程自动化控制器(PAC)。

PLC广泛部署在严苛的工厂环境中，因此必须兼具可靠和精小特性。许多PLC设计规模可达128个通道，并且具备多个高速输入。尽管光电耦合器在过去几十年中提供了缺省隔离解决方案，但是其也使PLC设计人员面临极大挑战。

由于缺乏高速能力，光电耦合器无法满足高性能PLC应用，例如伺服马达控制。光电耦合器也缺乏高杂讯抑制力，且性能会随着时间和温度变化而下降，因此在高温工业应用中具备可靠性风险。Si838x系列产品首次完全克服了这些挑战，在精小的QSOP封装中提供了弹性、高速、多通道的双极性隔离解决方案，相较于基于光电耦合器的解决方案可提供更长的使用寿命和更高可靠性。

Silicon Labs Si838x隔离器为高度整合的单芯片元件，提供8通道24V数码现场界面。此种高整合度能够大幅节省PLC设计的物料清单(BOM)成本和电路板面积。透过在系统设计中采用16个「菊链(daisy chaining)」连接的Si838x隔离器，开发人员可利用系统嵌入式处理器上的单个序列周边界面(SPI)来创建支持多达128个通道的PLC设计。

控制器界面可以是8个并列通道或1个4线SPI。开发人员可以配置SPI以实现杂讯信号去抖的实时编程和支持高通道密度PLC设计的菊链。可选式去抖滤波器可在并列配置中预先编程，或者在序列输出配置中直接编程。

藉由Silicon Labs创新的基于CMOS之LED模拟技术，Si838x隔离器具备弹性的双极性输入能力，让开发人员能够选择Sinking或Sourcing输入。LED模拟输入电路在单个隔离器装置中支持高达8个Sinking或者Sourcing输入，并且现场侧不需要电源。连接控制器的输出界面并支持2.25V的低功耗操作。

Si838x隔离器支持1MHz(2Mbps)高速率，这是伺服马达控制应用所必要的。该系列隔离器产品也在高速通道(典型50 kV/µs CMTI)上提供最佳的杂讯抑制力，增强了系统可靠性。

Silicon Labs电源产品副总裁Ross Sabolcik表示，Silicon Labs的Si838x系列产品透过提供精小、多通道、高速数码隔离解决方案解决了PLC设计中面临的许多挑战。PLC开发人员现在能够轻松将基于光电耦合器的设计转换成可提供更高性能、更高设计弹性、更高通道密度且长期可靠的最先进数码隔离技术。

Si838x PLC输入隔离器系列产品有双极性输入能力，为sinking或者sourcing PLC输入类型提供弹性的设计选项；单封装中整合高达8个通道，为精小的PLC设计节省电路板面积；高速2Mbps通道支持可靠的伺服马达控制；高杂讯抑制力(高速通道，50kV/μs CMTI)确保可靠操作；并列或SPI界面，提供弹性的设计选项；单SPI埠支持16个Si838x元件的128个通道，节省控制I/O接脚；使用SPI，用户可编程的去抖(de-bounce)能力；2.25-5.5V VDD范围，为低功耗控制器界面降低功耗；整合2.5k VRMS的安全等级隔离。


图说：新型Si838x数码隔离器为工厂自动化PLC，提供优于光电耦合器的性能和使用寿命。