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,德國政府稱之為:“工業(yè)4.0”。
“工業(yè)4.0”的基本原則是通過連接機器、工件和控制系統(tǒng),在整個價值鏈上下游之間構(gòu)建自動互控的智能網(wǎng)絡(luò)。通過整合信息通信、傳感器和機器人技術(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是全球首個傳感器和致動器標(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(shù),對線材沒有任何額外的要求。因此,IO-link不是Fieldbus現(xiàn)場總線技術(shù),而是現(xiàn)有的成熟的傳感器和致動器通信技術(shù)的升級進(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,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)品是一個三線數(shù)字接口傳感器驅(qū)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(xiàn)代傳感器和致動器的全部要求:遠(yuǎn)程服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)化、功能驗證、診斷和監(jiān)視。
本文將主要介紹L6362A產(chǎn)品,重點描述產(chǎn)品特性、優(yōu)點和工作方式。
1.L6362A產(chǎn)品特性和優(yōu)點
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)動內(nèi)部邏輯單元,通過邏輯單元中的透傳接口,驅(qū)動導(dǎo)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(xiàn)推挽配置。當(dāng)EN引腳置低邏輯電平時,輸出級關(guān)閉。電感在高邊配置下實現(xiàn)快速去磁;在推挽配置中,因為低邊開關(guān)導(dǎo)通,所以慢速去磁有效。輸出級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))、過熱關(guān)斷、主動電壓鉗位、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)是一項創(chuàng)新的電路專利技術(shù),當(dāng)輸出級對地短路時可最大限度降低耗散功率;在多數(shù)情況下可避免過熱關(guān)斷干預(yù)。
圖3:芯片截止時的電流特性
圖4:在截止周期后過熱關(guān)斷干預(yù)
EN(過熱關(guān)斷)和OL(限流)兩個引腳可實現(xiàn)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(chǎn)品優(yōu)點
L6362A的Rds(on)導(dǎo)通電阻在同級別產(chǎn)品中最低,不足主要競爭產(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),沒有任何過熱問題。
芯片為設(shè)計人員提供一個透傳接口,便于開發(fā)簡易經(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適用于開發(fā)IO-link應(yīng)用以及通用收發(fā)器或簡單的線路驅(qū)動器,其多用途特性是該產(chǎn)品的一個重要優(yōu)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(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。