Aisladores digitales de cuatro canales y bajo consumo para redes industriales

Toshiba Electronics Europe lanza cuatro nuevos modelos dentro de su gama DCL34xx0B de aisladores digitales estándar diseñados para equipos de automatización industrial. Esta expansión de hardware proporciona soluciones integradas de aislamiento de señales desarrolladas específicamente para controladores lógicos programables (PLC), interfaces de entrada/salida, sensores, actuadores y variadores de frecuencia.

Mecanismos de acoplamiento magnético y eficiencia energética
En entornos de control industrial de alta densidad, la gestión térmica y el consumo eléctrico son restricciones de diseño críticas para las placas de circuito impreso. Los aisladores digitales recientemente incorporados utilizan tecnología de aislamiento por acoplamiento magnético para transmitir señales digitales a través de una barrera galvánica. Este enfoque arquitectónico permite a los componentes lograr un consumo de energía típico de 0,2 miliamperios por canal. Los dispositivos admiten tensiones de alimentación que oscilan entre 2,25 V y 5,5 V y están clasificados para un funcionamiento continuo en un rango de temperatura ampliado de -40 °C a +125 °C, lo que los hace adecuados para unidades industriales cerradas, como fuentes de alimentación conmutadas, donde las temperaturas ambientales fluctúan significativamente.

Integridad de la señal en sistemas de comunicación industrial
Mantener la integridad de los datos en entornos de automatización requiere una protección robusta contra el ruido eléctrico y los bucles de masa. Los componentes admiten velocidades de transmisión de datos de hasta 25 megabits por segundo, al tiempo que proporcionan una tensión de aislamiento mínima de 3000 Vrms. Para gestionar el ruido eléctrico generado por la maquinaria industrial, los dispositivos cuentan con una inmunidad a transitorios de modo común (CMTI) mínima de 30 kilovoltios por microsegundo. Esta especificación dicta la tasa máxima de cambio de tensión entre los planos de masa aislados que el componente puede soportar sin corromper los datos transmitidos, un parámetro esencial para estabilizar las señales en inversores de motores y variadores de frecuencia.

Arquitectura configurable para equipos de automatización
La expansión de la serie DCL34xx0B ofrece a los ingenieros de hardware múltiples configuraciones de canales alojadas en encapsulados compactos SSOP16. Los modelos DCL340L0B y DCL340H0B cuentan con cuatro canales de avance (directos) sin canales de retorno (configuración 4:0). Por el contrario, los modelos DCL342L0B y DCL342H0B proporcionan un flujo de datos bidireccional simétrico con dos canales de avance y dos de retorno (configuración 2:2). Estos componentes se integran con los modelos de configuración 3:1 existentes en la serie, que generalmente se implementan para los protocolos de interfaz de periféricos serie (SPI). Esta modularidad permite a los diseñadores de sistemas seleccionar la disposición exacta de los canales requerida para protocolos de comunicación industrial específicos sin modificar la arquitectura de aislamiento subyacente.

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

En el mercado de componentes de aisladores digitales, las tecnologías de acoplamiento magnético compiten directamente con los dispositivos de aislamiento capacitivo fabricados por empresas como Texas Instruments, así como con los aisladores magnéticos alternativos de Analog Devices. Los puntos de referencia competitivos estándar para estos componentes semiconductores se centran en el rendimiento de datos, el consumo de energía por canal, los niveles de aislamiento y la inmunidad a los transitorios.

Aunque algunos aisladores capacitivos modernos alcanzan valores de CMTI superiores a 100 kV/µs para inversores de tracción automotriz de alta exigencia, a menudo presentan un mayor consumo de corriente a sus velocidades máximas de transmisión de datos. El consumo de energía de 0,2 mA por canal de la serie DCL34xx0B la posiciona como una opción de alta eficiencia energética para redes lógicas industriales estándar de 25 Mbit/s, priorizando la eficiencia térmica sobre las especificaciones de ultra alta velocidad o transitorios ultra altos. El nivel de aislamiento de 3000 Vrms dentro de un encapsulado SSOP16 estándar se alinea con los requisitos establecidos por la industria para el aislamiento galvánico básico en tensiones de control industrial comunes, proporcionando una alternativa directa a los optoacopladores tradicionales, que habitualmente sufren de un mayor consumo de energía y degradación con el tiempo.

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

www.toshiba.com