今天在全球范圍內(nèi)以應(yīng)用智能信息、通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)重新定義制造業(yè)的工業(yè)革命正在逐漸形成,德國(guó)政府稱之為:“工業(yè)4.0”。
“工業(yè)4.0”的基本原則是通過(guò)連接機(jī)器、工件和控制系統(tǒng),在整個(gè)價(jià)值鏈上下游之間構(gòu)建自動(dòng)互控的智能網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)整合信息通信、傳感器和機(jī)器人技術(shù)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng),工業(yè)4.0概念可提高工業(yè)制造的智能化水平。
在傳感器技術(shù)領(lǐng)域,IO-link是全球首個(gè)傳感器和致動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)化輸入輸出通信技術(shù)(IEC 61131-9),因此,我們認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)可能被選為工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)通信接口。
這種強(qiáng)大的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信基于成熟的傳感器和致動(dòng)器三線通信技術(shù),對(duì)線材沒(méi)有任何額外的要求。因此,IO-link不是Fieldbus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),而是現(xiàn)有的成熟的傳感器和致動(dòng)器通信技術(shù)的升級(jí)進(jìn)化。
意法半導(dǎo)體的L6362A雖然是專為兼容IO-link通信協(xié)議和工業(yè)4.0專門設(shè)計(jì),但是仍然可用作標(biāo)準(zhǔn)通用收發(fā)器。
圖1:L6362A DFN 3x3 12L微型封裝
這款產(chǎn)品是一個(gè)三線數(shù)字接口傳感器驅(qū)動(dòng)解決方案,具有高能效、尺寸緊湊、價(jià)格親民的特點(diǎn),可滿足現(xiàn)代傳感器和致動(dòng)器的全部要求:遠(yuǎn)程服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)化、功能驗(yàn)證、診斷和監(jiān)視。
本文將主要介紹L6362A產(chǎn)品,重點(diǎn)描述產(chǎn)品特性、優(yōu)點(diǎn)和工作方式。
1.L6362A產(chǎn)品特性和優(yōu)點(diǎn)
產(chǎn)品特性
如圖2所示,L6362A單片集成3.3V/5V線性穩(wěn)壓器;SEL引腳具有輸出電壓選擇功能;最大輸出電流12mA。穩(wěn)壓器還驅(qū)動(dòng)內(nèi)部邏輯單元,通過(guò)邏輯單元中的透?jìng)鹘涌?,?qū)動(dòng)導(dǎo)通電阻Rds(on)極低的片上輸出級(jí)(典型值1Ω)。通過(guò)IN1和IN2兩個(gè)引腳的電平可以配置輸出級(jí)(高低邊),同時(shí)器件外部連接OUTH和OUTL可實(shí)現(xiàn)推挽配置。當(dāng)EN引腳置低邏輯電平時(shí),輸出級(jí)關(guān)閉。電感在高邊配置下實(shí)現(xiàn)快速去磁;在推挽配置中,因?yàn)榈瓦呴_(kāi)關(guān)導(dǎo)通,所以慢速去磁有效。輸出級(jí)高速傳輸性能使通信速度達(dá)到COM3(230.4 kbps)水平。
圖2:L6362A框圖
該產(chǎn)品有自我保護(hù)功能:截止限流(不耗散短路保護(hù))、過(guò)熱關(guān)斷、主動(dòng)電壓鉗位、右側(cè)引腳極性接返保護(hù)、欠壓鎖保護(hù)和EN60947-5-2和IEC61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)電涌保護(hù)。所謂的不耗散短路保護(hù)是一項(xiàng)創(chuàng)新的電路專利技術(shù),當(dāng)輸出級(jí)對(duì)地短路時(shí)可最大限度降低耗散功率;在多數(shù)情況下可避免過(guò)熱關(guān)斷干預(yù)。
圖3:芯片截止時(shí)的電流特性
圖4:在截止周期后過(guò)熱關(guān)斷干預(yù)
EN(過(guò)熱關(guān)斷)和OL(限流)兩個(gè)引腳可實(shí)現(xiàn)診斷功能,主微控制器還可通過(guò)OL引腳檢測(cè)IO-link喚醒請(qǐng)求事件。
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)
L6362A的Rds(on)導(dǎo)通電阻在同級(jí)別產(chǎn)品中最低,不足主要競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)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(shù)IP模塊插槽內(nèi),沒(méi)有任何過(guò)熱問(wèn)題。
芯片為設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)透?jìng)鹘涌?,便于開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)的通信解決方案,高達(dá)COM3的寬傳輸速速率范圍為高頻通信提供保證。
L6362A適用于開(kāi)發(fā)IO-link應(yīng)用以及通用收發(fā)器或簡(jiǎn)單的線路驅(qū)動(dòng)器,其多用途特性是該產(chǎn)品的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn),例如,“jolly”能夠勝過(guò)任何插槽。此外,與輸出級(jí)連接非常簡(jiǎn)易,靈活性和定制程度俱佳。
該產(chǎn)品具有出色的全方位保護(hù)功能、高可靠性和經(jīng)久的耐用性。