Zaloguj się
Wszystkie
15 maja 2023
530
GLYN Poland
Przy komunikowaniu ze sobą układów cyfrowych, nawet na bardzo małe odległości, należy uwzględnić niebezpieczeństwo związane z możliwą istnienia różnicy potencjałów pomiędzy tymi układami. Oznacza to, że jeżeli połączymy “masę” jednego układu z “masą” drugiego układu, nawet w tym samym urządzeniu, to możemy się bardzo zdziwić. Może między nimi występować różnica potencjałów. To oznacza, że to, co dla jednego układu jest napięciem 5 V dla drugiego może wynosić 15 V i spowodować jego zniszczenie. Jeżeli komunikują się układy umieszczone w różnych urządzeniach, to należy być jeszcze ostrożniejszym. Jest to znana kwestia i istnieją standardowe rozwiązania zapewniające separację (izolację) galwaniczną układów. Najczęściej spotyka się izolację optyczną wykorzystującą transoptory albo transformatory jak w warstwie PHY Internetu.
Od niedawna na rynku dostępne są układy scalonych izolatorów Silicon Labs z serii Si8xxx. Są to scalone izolatory oparte na opatentowanej przez producenta technologii pojemnościowej, przedstawionej na Ilustracji 1.
Jak widać, zamiast typowej pary “oświetlacz-fotoelement” mamy parę kondensatorów, które przenoszą sygnały. Taki symetrycznie zbudowany tor może pracować dwukierunkowo. Przerwy między okładkami kondensatorów są wypełnione krzemem gwarantującym dużą odporność na wysokie napięcia, co jest kluczową funkcją naszego izolatora.
Typowymi przedstawicielami takich elementów są te z rodziny Si860x, przedstawione na Ilustracji 2.
Są to dwukierunkowe izolatory dedykowane do magistral I²C oraz SMBus. Zapewniają wytrzymałość izolacji na poziomie 2,5 kV, potrafią przenosić sygnały o częstotliwościach 1,7 MHz. Szczegółowe parametry znajdziemy w dołączonej do artykułu karcie katalogowej, podstawowe parametry przedstawia tabela 1.
Typowe zastosowanie w izolacji toru I²C przedstawia schemat na Ilustracji 3.
Jak widać zastosowanie tego układu jest bardzo proste. Po lewej stronie schematu mamy urządzenie “A”, po prawej urządzenie “B”, każde ze swoimi potencjałami masy i swoimi liniami interfejsu I²C. Pomiędzy nie wstawiamy nasz tytułowy układ i w zasadzie niebezpieczeństwo jest zażegnane. Widoczne na ilustracji 2 układy w większych obudowach mają wbudowane dodatkowe kanały (jednokierunkowe) izolowane, które w razie potrzeby można wykorzystać. Aż chciałoby się napisać, że jest to układ “interfejsu między interfejsowego”, czyli może “inter-interface”.
Są to układy o których warto pamiętać; nie są drogie ani nie zajmują dużo miejsca na PCB, a potrafią zaoszczędzić bardzo dużo czasu i kosztów podczas eksploatacji urządzenia elektronicznego.
Karta katalogowa
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
