JAJU484A January   2018  – May 2025 ISOM8610

 

  1.   1
  2.   説明
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 主な使用製品
      1. 2.2.1 ISO121x
      2. 2.2.2 SN74LV165A
      3. 2.2.3 SN74LVC1GU04
      4. 2.2.4 TVS3300
      5. 2.2.5 ISOM8600
    3. 2.3 システム設計理論
      1. 2.3.1 デジタル入力段
      2. 2.3.2 ワイヤ破損検出
        1. 2.3.2.1 ケース 1：ワイヤの損傷がなく、入力状態「1」
        2. 2.3.2.2 ケース 2：ワイヤの損傷がなく、入力状態「0」
        3. 2.3.2.3 ケース 3：破損したワイヤ
      3. 2.3.3 デジタル出力の読み出し
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 必要なハードウェアとソフトウェア
      1. 3.1.1 ハードウェア
      2. 3.1.2 ソフトウェア
    2. 3.2 テストと結果
      1. 3.2.1 テスト設定
      2. 3.2.2 テスト結果
        1. 3.2.2.1 グループチャネル 構成
        2. 3.2.2.2 シングルチャネル構成
      3. 3.2.3 まとめ
  10. 4デザイン ファイル
    1. 4.1 回路図
    2. 4.2 部品表 (BOM)
    3. 4.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
      1. 4.3.1 レイアウト プリント
    4. 4.4 Altium プロジェクト
    5. 4.5 ガーバー ファイル
    6. 4.6 アセンブリの図面
  11. 5ソフトウェア ファイル
  12. 6関連資料
    1. 6.1 商標
  13. 7著者について
    1. 7.1 謝辞
  14. 8改訂履歴

2.3.1 デジタル入力段

このリファレンスデザインの 16 個の入力は、8 チャネルの 2 グループに分かれて構成されています。グループごとに 3 つのデュアルチャネルの ISO1212 と 2 つのシングルチャネルの ISO1211 を使用しているため、ユーザーは柔軟性を最大限に高めることができます。1 つの ISO1212 と 1 つの ISO1211 の入力段を、それぞれ図 2-4と図 2-5に示します。

TIDA-01509 入力段 ISO1211 の回路図図 2-4 入力段 ISO1211 の回路図
TIDA-01509 入力段 ISO1212 の回路図図 2-5 入力段 ISO1212 の回路図

2 個の ISO1211 のピン FGND、および 3 個の ISO1212 のピン FGND1 および FGND2 は、 フォトカプラ エミュレータスイッチ ISOM8600 を経由してフィールドグランド FGND に接続されており、デフォルト状態はノーマリーオンです。フォトカプラ エミュレータスイッチは、制御ラインを High に切り替えることで 2 つのグランドを切断できます。このリファレンスデザインでは、LaunchPad 上の マイコンを使用して光学スイッチを制御します。図 2-6に、ISO121x デバイスの FGND ピンをフィールドグランドへ接続する方法を示します。

破損ワイヤ機能が不要で、この設計を標準のデジタル入力としてのみ使用する場合、ジャンパで光スイッチを短絡できます。この使用事例については、『Sub-1W、16 チャネル絶縁型デジタル入力モジュールのリファレンスデザイン』を参照してください。

TIDA-01509 光スイッチとの FGND (Floating Ground to Field Ground) 接続の回路図図 2-6 光スイッチとの FGND (Floating Ground to Field Ground) 接続の回路図

ISO1211 のすべての入力は、IEC 61131-2に従い、抵抗 RTHRと RSENSEによりタイプ 1、2、3 特性に構成できます。さらに、入力コンデンサ CINは RTHR後に GND に接続され、RTHR付きの RC フィルタを作成して、ESD、EFT、およびサージイベントに対してさらに保護します。高いパルス電圧に耐えられるように、パルス耐性抵抗として RTHRを選択します。表 2-1に、タイプ 1 および 3 のデジタル入力の構成と、それぞれ RTHR、R SENSE、CINの特定の値について IEC 61002-4-2、IEC 61002-4-4、IEC 61002-4-5 に従った電圧定格を示します。

表 2-1 サージ、ESD、EFT
IEC 61131-2
タイプ		RSENSERTHRCINサージIEC ESDIEC EFT
ラインツー PEラインツーラインラインツー FGND
タイプ 15623kΩ10nF±1kV±1kV±1kV±6kV±4kV
タイプ 35621kΩ10nF±1kV±1kV±500kV±6kV±4kV
330 nF±1kV±1kV±1kV±6kV±4kV

さらに高い定格でサージイベントから入力を保護するため、すべての入力をバリスタまたは 2 つの TVS3300 TVS ダイオードで十分に保護します。これらのデバイスは、CINと並列に配置されます。

このリファレンスデザインでは、すべてのチャネルが RTHR = 2.4kΩ、RSENSE = 562Ω のタイプ 1 入力用に構成されています。ISO121x入力 (RTHRを含む) の標準 High レベルスレッショルド V IHと最小 Low レベルスレッショルドV IL (出力 High および Low) については、式 1と式 2で与えられます。

式 1. TIDA-01509
式 2. TIDA-01509