隨著(zhù)工業(yè)4.0的時(shí)代的來(lái)臨,數字化的互聯(lián)互通變得越來(lái)越普遍。在數字電路的互聯(lián)互通中,經(jīng)常會(huì )遇到器件之間接口電平不匹配的情況,比如常見(jiàn)的3.3V和5V等。
兩種不同電壓芯片之間進(jìn)行通訊時(shí)會(huì )產(chǎn)生電平不匹配的問(wèn)題,如果通訊的兩端壓差過(guò)大很可能會(huì )造成芯片損壞,因此需要通過(guò)電平轉換使得兩側的電平符合芯片的要求并確保正常通訊。
1. BL714X在隔離類(lèi)多電源域電平轉換應用

圖1
如圖1所示場(chǎng)景,原側為5V電平,次級側為3.3V電平,兩側不共地。在類(lèi)似于該場(chǎng)景下的多電源域的隔離電平轉換應用中,使用BL712X/BL714X系列數字隔離芯片設計電平轉換電路,除了具有傳輸速率高、耐壓高、外圍器件電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn),還有節約PCB空間,方便集成在各個(gè)系統等優(yōu)勢。
BL712X/BL714X數字隔離芯片以高達100Mbps傳輸速度遠大于普通光耦的傳輸速度。不同于光耦需要提供偏置或限制電流,BL712X/BL714X數字隔離芯片不需要其它外部組件來(lái)提高性能,只需要兩個(gè)外部 VDD旁路電容即可工作。
2. BL712X/BL714X在非隔離類(lèi)多電源域電平轉換應用

圖2
如圖2所示,對于非隔離多電源域(各電源域電壓相同)的場(chǎng)景中,在某些場(chǎng)合中可能會(huì )存在一個(gè)或多個(gè)電源處于關(guān)斷狀態(tài),而其他電源處于工作狀態(tài)。
這種情況下,若在兩個(gè)電源域之間存在任何數據通信鏈接,則關(guān)斷區域可能以寄生方式從數據線(xiàn)上獲得供電,從而導致不完全關(guān)斷或整個(gè)系統功耗過(guò)高等故障。
圖2原側開(kāi)啟,而次級側關(guān)閉,該情況下會(huì )引起原側到次級側漏電;若要避免泄漏電流,則必須將數字線(xiàn)設為低電平輸出或高阻抗模式。

圖3
為了避免上述問(wèn)題的發(fā)生,從圖3即可看出,使用BL712X/BL714X系列數字隔離器代替兩個(gè)電源域直接連接時(shí),即可阻斷其間的泄漏電流。由于此時(shí)無(wú)需控制輸出狀態(tài),因此可簡(jiǎn)化硬件和軟件的保護設計。

圖4
對于非隔離多電源域(各電源域電壓不同)的應用,各個(gè)電源域共地彼此之間存在數據鏈接,彼此之間的電平需要轉換,否則高壓側向低壓側漏電,嚴重時(shí)彼此燒毀。
使用BL712X/BL714X系列數字隔離器在非隔離共地的情況下實(shí)現電平轉化,替代專(zhuān)用電平轉化芯片同樣可解決高側向低測漏電問(wèn)題(圖4)。
通過(guò)上文的場(chǎng)景描述,可以看出,數字隔離器其功能絕不僅限于“隔離”,數字隔離芯片同樣適合用于非隔離電平轉化應用。隔離器件從用途上可用于隔離接口、隔離驅動(dòng)、電平轉換等。
而上海貝嶺設計生產(chǎn)的BL712X/BL714X數字隔離芯片具備尺寸更小、速度更快、功耗更低、溫度范圍的優(yōu)勢,并且擁有更高的可靠性和更長(cháng)的壽命,更適用于信息通訊、電力電表、工業(yè)控制、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域。 |