TIDA-00809

Diseño de referencia del módulo de entrada binaria de 2 canales, aislado en grupo, compatible con EM

TIDA-00809

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Información general

Este diseño de referencia muestra una arquitectura de costo optimizado que mejora la resolución de un módulo de entrada binaria. Se comparte una unidad de microcontrolador (MCU) entre dos canales de entrada (aislamiento de grupo) para minimizar el costo por canal. El amplio rango de entrada se cubre mediante un amplificador con ganancia y un convertidor analógico a digital (ADC) de 10 bits integrado en el microcontrolador (MCU) para medir con una precisión de ±3 %. Esta arquitectura elimina la necesidad de varias versiones de hardware en función del rango de tensión de entrada, como es el caso con una topología basada en optoacoplador. Para comunicar el código de convertidor analógico a digital (ADC) o la estimación cuadrática media de la entrada al procesador host, se usa un aislador digital. El diseño se ha probado para descargas electrostáticas (ESD), transferencia electrónica de fondos (EFT) y sobretensiones de acuerdo con la norma IEC61000-4 de nivel 4.

Funciones
  • Precisión de medición: <±3 % en un amplio rango de entrada para entrada CA/CC mediante convertidor analógico a digital (ADC) SAR de 10 bits
  • Microcontrolador (MCU) compartido entre dos canales (aislamiento de grupo) para minimizar el costo por canal con canales de entrada adicionales no asignados para un aislamiento de grupo de mayor número de canales
  • Amplio rango de entrada cubierto mediante un amplificador con dos etapas de ganancia
  • Elección de aislamiento básico o reforzado entre la entrada y el procesador host mediante aislador digital
  • Generador de impulsos de corriente integrado (20 mA a 50 mA, 50 ms) que utiliza salida de modulación por ancho de pulsos (PWM) del microcontrolador (MCU) para eliminar la contaminación (antipulido) en los contactos de entrada binaria
Industrial
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

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Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

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Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

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Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Amplificadores de propósito general

LMV614Amplificador operacional RRIO cuádruple de 5,5 V y 1,5 MHz

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Aisladores digitales

ISO7820Aislador digital reforzado doble canal, 2/0 con aislamiento nominal más alto

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Amplificadores de propósito general

LMV551Amplificador operacional simple de 5,5 V, 3 MHz y baja corriente de reposo (37 μA)

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Referencias de tensión en derivación

LM4041BReferencia de tensión de derivación de micropotencia ajustable con una precisión de 0.2 %

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Aisladores digitales

ISO7320CAislador digital de doble canal, 2/0, 25 Mbps, baja potencia

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS709Regulador de tensión de caída baja de 150 mA, 30 V e IQ ultrabajo con protección de corriente invers

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Controladores para transformadores

SN6501Controlador de transformador de bajo ruido, 350 mA, 410 kHz para fuentes de alimentación aisladas

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Aisladores I2C

ISO1541Reloj unidireccional aislado de 2.5 kVrms y aislador bidireccional I2C

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MSP430 microcontrollers

MSP430G2332MCU de 16 MHz con 4 KB Flash, 256B SRAM, ADC de 10 bits, SPI/I2C, temporizador

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño EMC Compliant 2-Channel Wide AC/DC Isolated Binary Input Module Design Guide (Rev. A) 7/10/2016

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