ISOFACE提供智能化保護(hù)

　　摘要：ISOFACE產(chǎn)品家族能以智能化方式解決大多數(shù)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)所面臨的共同挑戰(zhàn)，譬如，可編程邏輯控制器(PLC)、驅(qū)動(dòng)器、工業(yè)PC、機(jī)器人系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)、樓宇控制系統(tǒng)、普通控制設(shè)備和傳感器輸入模組。

　　內(nèi)置安全與診斷機(jī)制以保護(hù)輸出

　　芯片上每個(gè)高邊開(kāi)關(guān)的輸出電流會(huì)被監(jiān)控，如果發(fā)生輸出短路，最大電流將被IC限制在一個(gè)可持續(xù)承受的水平。因此，輸出開(kāi)關(guān)可承受長(zhǎng)時(shí)間短路，并仍能被安全切斷。此外，每個(gè)輸出通道還內(nèi)置過(guò)溫保護(hù)。當(dāng)超過(guò)135°C (tjunction)的過(guò)溫保護(hù)閾值時(shí)，相應(yīng)的輸出通道會(huì)被自動(dòng)切斷。冷卻后，假如單片機(jī)或控制ASIC未同時(shí)發(fā)出關(guān)斷指令，相應(yīng)通道會(huì)再次自動(dòng)開(kāi)啟。

　　此外，為確保MOSFET輸出級(jí)的正確切換，會(huì)對(duì)過(guò)程側(cè)的供電電壓(Vbb)進(jìn)行監(jiān)控。如果Vbb降至10.5V甚至更低，輸出會(huì)被自動(dòng)切斷。

　　對(duì)于使用沒(méi)有集成電隔離功能的開(kāi)關(guān)的解決方案而言，過(guò)程側(cè)的“地線缺失”會(huì)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。在這種非隔離的設(shè)計(jì)中，開(kāi)關(guān)IC的兩側(cè)有一個(gè)共同的接地。當(dāng)?shù)鼐€缺失時(shí)，該開(kāi)關(guān)IC的控制信號(hào)也會(huì)失去其接地參考點(diǎn)。這會(huì)造成開(kāi)關(guān)IC不能被切斷的情況。ISOFACE輸出開(kāi)關(guān)集成了電隔離功能，正因如此，如果過(guò)程側(cè)發(fā)生地線缺失的情況，控制側(cè)仍然可以完全正常工作。因此，即便在地線缺失的情況下，ISOFACE輸出開(kāi)關(guān)也能被可靠地切斷。

　　為了讓安全理念趨于完備，ISOFACE輸出開(kāi)關(guān)還提供了一個(gè)額外的禁用引腳。這個(gè)“緊急關(guān)閉”功能讓單片機(jī)或控制ASIC可以同時(shí)關(guān)閉所有輸出。如果有多個(gè)數(shù)字輸出IC被連接到一個(gè)單片機(jī)或一個(gè)控制ASIC ，這就會(huì)是一個(gè)特別有用的功能。

　　綜合診斷以保護(hù)輸入

　　ISO1I813T的診斷功能包括檢測(cè)IC輸入引腳和與其連接的傳感器或開(kāi)關(guān)之間的斷線情況。由于系統(tǒng)要求可能有很大差異，所以，斷線檢測(cè)的靈敏度水平是由系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員來(lái)確定的。有趣的是，斷線檢測(cè)可以在針對(duì)特定通道的層級(jí)上被屏蔽。對(duì)于連接了一組混合輸入到同一ISO1I813T IC的應(yīng)用，比如，輸入中既有支持?jǐn)嗑€檢測(cè)的傳感器又有不支持?jǐn)嗑€檢測(cè)的傳感器，這是一項(xiàng)重要的功能。當(dāng)檢測(cè)到斷線時(shí)，單片機(jī)或控制ASIC會(huì)接收到來(lái)自ISOFACE數(shù)字輸入IC的相應(yīng)反饋。在接下來(lái)的步驟中，可以確定發(fā)生斷線的相應(yīng)通道。

　　此外，ISO1I813T可監(jiān)測(cè)過(guò)程側(cè)(Vbb)的供電電壓，并區(qū)分三種狀態(tài)。Vbb高于16V時(shí)，IC會(huì)提供指示，這是工作的正常模式。當(dāng)Vbb降至16V以下，但仍高于13V時(shí)，IC將向單片機(jī)或系統(tǒng)ASIC發(fā)送所謂的預(yù)警信息“Vbb欠壓”。只要Vbb保持在13V以上，IC就仍能正常工作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可利用這個(gè)預(yù)警信息來(lái)決定改變系統(tǒng)的工作模式，或者安全地并以受控的方式關(guān)閉系統(tǒng)。如果Vbb介于13V和9V之間，IC仍然工作，但是，在過(guò)程側(cè)收集的輸入數(shù)據(jù)是無(wú)效的。這被稱為警告范圍，會(huì)提供“Vbb失壓”的反饋。

　　ISO1I811T 和ISO1I813T均配備指示“Vbb失壓”的錯(cuò)誤引腳，不過(guò)，觸發(fā)電平不同。在ISO1I811T上，當(dāng)Vbb低于13V的閾值時(shí)，錯(cuò)誤引腳就將啟動(dòng)。在ISO1I813T 上，錯(cuò)誤引腳指示“Vbb欠壓”，即Vbb低于16V的閾值，換言之，進(jìn)入預(yù)警范圍會(huì)被標(biāo)記出來(lái)。