Aisladores digitales de alta velocidad para la automatización industrial

Toshiba Electronics Europe lanza la serie DCL54xx01A, un portafolio de aisladores digitales de cuatro canales diseñados para controladores lógicos programables (PLC) y sistemas de control de motores. Este hardware de semiconductores proporciona transmisión de datos continua e inmunidad al ruido para equipos de automatización industrial que operan en condiciones térmicas extremas.

Mantenimiento de la integridad de la señal en entornos de alto ruido
Los equipos industriales que utilizan dispositivos de potencia de conmutación rápida se enfrentan frecuentemente a niveles elevados de ruido de modo común, lo que puede interrumpir las señales de control digital. Para mitigar esta interferencia eléctrica, la serie DCL54xx01A emplea tecnología de aislamiento por acoplamiento magnético, logrando una inmunidad a transitorios de modo común (CMTI) típica de 150 kV/µs. Esta alta CMTI garantiza una transmisión de datos confiable a través de barreras de aislamiento en variadores de frecuencia, interfaces de entrada/salida (E/S) y fuentes de alimentación conmutadas. Además, los aisladores operan en un rango térmico de -40 °C a +125 °C, lo que permite su implementación en ubicaciones industriales de alta temperatura donde los componentes comerciales estándar podrían sufrir degradación térmica.

Especificaciones del dispositivo y arquitecturas de transmisión
La serie DCL54xx01A soporta velocidades de datos continuas de hasta 150 megabits por segundo (Mbit/s) mientras opera con una tensión de alimentación de entre 2,25 V y 5,5 V. Durante el funcionamiento, el hardware proporciona una tensión de aislamiento de 5.000 Vrms durante un minuto. Los aisladores minimizan los errores de temporización del sistema con un retardo de propagación típico de 10,9 nanosegundos (ns) y una distorsión del ancho de pulso de 0,8 ns.

Para soportar una amplia gama de interfaces de comunicación aisladas dentro del ecosistema de datos industriales, los dispositivos se alojan en encapsulados SOIC de cuerpo ancho de 16 pines (16 W SOIC). Los ingenieros de hardware pueden especificar configuraciones de dirección de transmisión de 4:0, 3:1 o 2:2 (transmisión bidireccional), junto con varios estados de salida predeterminados y opciones de control de activación. Estos componentes complementan a los anteriores aisladores digitales de velocidad media, que operan a un máximo de 25 Mbit/s en encapsulados SSOP16 compactos, proporcionando opciones de hardware escalables según los requisitos específicos de encapsulado y ancho de banda.

Contexto adicional
Esta sección detalla las especificaciones técnicas y la evaluación comparativa de la competencia que no se incluyen en el comunicado de prensa original.

Los aisladores digitales de cuatro canales estándar para aplicaciones industriales son ampliamente producidos por fabricantes de semiconductores como Texas Instruments (por ejemplo, la serie ISO774x) y Analog Devices (por ejemplo, la serie ADuM14x). Un punto de referencia objetivo principal para estos dispositivos es la clasificación de inmunidad a transitorios de modo común (CMTI), la tensión de aislamiento y la velocidad máxima de datos soportada.

Mientras que los aisladores ópticos tradicionales suelen ofrecer velocidades de datos más bajas y se degradan a lo largo de una vida útil operativa prolongada, los aisladores digitales magnéticos o capacitivos mantienen mayores anchos de banda y una mayor confiabilidad. Por ejemplo, los aisladores digitales capacitivos estándar de la competencia a menudo proporcionan velocidades de datos de alrededor de 100 Mbit/s con una clasificación CMTI de entre 85 kV/µs y 100 kV/µs. Al alcanzar los 150 Mbit/s y una CMTI de 150 kV/µs a través del acoplamiento magnético, la arquitectura del DCL54xx01A responde directamente a las estrictas tolerancias de temporización y rechazo de ruido requeridas por los modernos sistemas de potencia de conmutación rápida de carburo de silicio (SiC) o nitruro de galio (GaN).

Editado por Aishwarya Mambet, editora de Induportals, con asistencia de IA.

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