ZHCU433A January 2018 – May 2025 ISOM8610
2.3.1 數(shù)字輸入級
該參考設(shè)計(jì)的 16 個(gè)輸入構(gòu)建在兩組（每組八個(gè)）通道中。每組使用三個(gè)雙通道 ISO1212 和兩個(gè)單通道 ISO1211，以便為用戶提供最大的靈活性。圖 2-4 和 圖 2-5 分別顯示了一個(gè) ISO1212 和一個(gè) ISO1211 的輸入級。
圖 2-4 輸入級 ISO1211 原理圖
圖 2-5 輸入級 ISO1212 原理圖兩個(gè) ISO1211 的引腳 FGND 以及三個(gè) ISO1212 的引腳 FGND1 和 FGND2 通過光耦仿真器開關(guān) ISOM8600 連接到現(xiàn)場接地 FGND，默認(rèn)狀態(tài)為常開。光耦仿真器開關(guān)可通過將控制線切換到高電平來斷開兩個(gè)接地端。在該參考設(shè)計(jì)中，LaunchPad 上的微控制器可控制光學(xué)開關(guān)。圖 2-6 顯示了 ISO121x 器件的 FGND 引腳與現(xiàn)場接地的連接。
如果不需要斷線功能，而僅將該設(shè)計(jì)用作標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字輸入，則可使用跳線將光學(xué)開關(guān)短路。有關(guān)此用例，請參閱 Sub 1W、16 通道、隔離式數(shù)字輸入模塊參考設(shè)計(jì)。
圖 2-6 帶光學(xué)開關(guān)的浮動接地端到場接地端 (FGND) 的連接原理圖ISO1211 的每個(gè)輸入都可以根據(jù) IEC 61131-2 標(biāo)準(zhǔn)，通過電阻 RTHR 和 RSENSE 配置為 1 類、2 類、3 類特性。此外，輸入電容器 CIN 在 RTHR 之后連接至 GND，與 RTHR 形成一個(gè) RC 濾波器，進(jìn)一步防止 ESD、EFT 和浪涌事件。為了承受高脈沖電壓，選擇 RTHR 作為防脈沖電阻。表 2-1 顯示了 1 類和 3 類數(shù)字輸入的配置，以及根據(jù) IEC 61002-4-2、IEC 61002-4-4 和 IEC 61002-4-5 標(biāo)準(zhǔn)分別針對 RTHR、RSENSE 和 CIN 的特定值產(chǎn)生的額定電壓。
| IEC 61131-2 類型 | RSENSE | RTHR | CIN | 浪涌 | IEC ESD | IEC EFT | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LINE-TO-PE | LINE-TO-LINE | LINE-TO-FGND | ||||||
| 1 類 | 562 | 3kΩ | 10nF | ±1kV | ±1kV | ±1kV | ±6kV | ±4kV |
| 3 類 | 562 | 1kΩ | 10nF | ±1kV | ±1kV | ±500kV | ±6kV | ±4kV |
| 330nF | ±1kV | ±1kV | ±1kV | ±6kV | ±4kV | |||
為了保護(hù)輸入端免受額定值更高的浪涌事件的影響，所有輸入端均采用變阻器或兩個(gè) TVS3300 TVS 二極管進(jìn)行保護(hù)。這些器件與 CIN 并聯(lián)放置。
在此參考設(shè)計(jì)中，所有通道均配置為 1 類輸入，其中 RTHR = 2.4kΩ 且 RSENSE = 562Ω。輸出高電平和低電平時(shí)，ISO121x 輸入（包括 RTHR）的典型高電平閾值 VIH 和最小低電平閾值 VIL 分別為 方程式 1 和 方程式 2。
