ISOFACE提供智能化保護

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

　　內置安全與診斷機制以保護輸出

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

　　此外，為確保MOSFET輸出級的正確切換，會(huì )對過(guò)程側的供電電壓(Vbb)進(jìn)行監控。如果Vbb降至10.5V甚至更低，輸出會(huì )被自動(dòng)切斷。

　　對于使用沒(méi)有集成電隔離功能的開(kāi)關(guān)的解決方案而言，過(guò)程側的“地線(xiàn)缺失”會(huì )是一個(gè)不小的挑戰。在這種非隔離的設計中，開(kāi)關(guān)IC的兩側有一個(gè)共同的接地。當地線(xiàn)缺失時(shí)，該開(kāi)關(guān)IC的控制信號也會(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)程側發(fā)生地線(xiàn)缺失的情況，控制側仍然可以完全正常工作。因此，即便在地線(xiàn)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”功能讓單片機或控制ASIC可以同時(shí)關(guān)閉所有輸出。如果有多個(gè)數字輸出IC被連接到一個(gè)單片機或一個(gè)控制ASIC ，這就會(huì )是一個(gè)特別有用的功能。

　　綜合診斷以保護輸入

　　ISO1I813T的診斷功能包括檢測IC輸入引腳和與其連接的傳感器或開(kāi)關(guān)之間的斷線(xiàn)情況。由于系統要求可能有很大差異，所以，斷線(xiàn)檢測的靈敏度水平是由系統設計人員來(lái)確定的。有趣的是，斷線(xiàn)檢測可以在針對特定通道的層級上被屏蔽。對于連接了一組混合輸入到同一ISO1I813T IC的應用，比如，輸入中既有支持斷線(xiàn)檢測的傳感器又有不支持斷線(xiàn)檢測的傳感器，這是一項重要的功能。當檢測到斷線(xiàn)時(shí)，單片機或控制ASIC會(huì )接收到來(lái)自ISOFACE數字輸入IC的相應反饋。在接下來(lái)的步驟中，可以確定發(fā)生斷線(xiàn)的相應通道。

　　此外，ISO1I813T可監測過(guò)程側(Vbb)的供電電壓，并區分三種狀態(tài)。Vbb高于16V時(shí)，IC會(huì )提供指示，這是工作的正常模式。當Vbb降至16V以下，但仍高于13V時(shí)，IC將向單片機或系統ASIC發(fā)送所謂的預警信息“Vbb欠壓”。只要Vbb保持在13V以上，IC就仍能正常工作。系統設計人員可利用這個(gè)預警信息來(lái)決定改變系統的工作模式，或者安全地并以受控的方式關(guān)閉系統。如果Vbb介于13V和9V之間，IC仍然工作，但是，在過(guò)程側收集的輸入數據是無(wú)效的。這被稱(chēng)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”的錯誤引腳，不過(guò)，觸發(fā)電平不同。在ISO1I811T上，當Vbb低于13V的閾值時(shí)，錯誤引腳就將啟動(dòng)。在ISO1I813T 上，錯誤引腳指示“Vbb欠壓”，即Vbb低于16V的閾值，換言之，進(jìn)入預警范圍會(huì )被標記出來(lái)。