Isolatori digitali a doppio canale a basso consumo

Toshiba Electronics Europe lancia la serie DCL32xx00 di isolatori digitali a doppio canale, componenti progettati per ridurre al minimo il consumo energetico nei sistemi di controllo industriale e nelle apparecchiature di conversione di potenza. L'hardware facilita la trasmissione sicura dei segnali digitali tra circuiti che operano a potenziali elettrici diversi, affrontando i vincoli spaziali ed energetici nei controllori logici programmabili (PLC), negli inverter, nei sensori, negli attuatori e nei sistemi di controllo dei motori.

Accoppiamento magnetico e isolamento elettrico
Le reti di controllo industriale richiedono un funzionamento stabile nonostante il rumore di commutazione e i disturbi elettrici ambientali. Gli isolatori utilizzano la tecnologia di isolamento ad accoppiamento magnetico combinata con uno speciale circuito di trasmissione per mantenere l'integrità del segnale attraverso le barriere di tensione. Ogni dispositivo fornisce una tensione di isolamento minima di 3.000 Vrms per 60 secondi e un'immunità ai transitori di modo comune (CMTI) minima di 30 kV/µs. Questa classificazione CMTI garantisce una trasmissione continua dei dati anche durante le rapide fluttuazioni di tensione di modo comune tipiche degli ambienti di fabbrica e degli alimentatori a commutazione. L'hardware opera in un intervallo di temperatura industriale da -40 °C a 125 °C e accetta tensioni di alimentazione da 2,25 V a 5,5 V, consentendo l'integrazione diretta con i circuiti logici standard a 3,3 V e 5 V.

Trasmissione dei dati e opzioni di configurazione
Per supportare diverse architetture di sistema, gli isolatori sono alloggiati in un package SOIC8-N standard e supportano velocità massime di trasmissione dati fino a 25 Mbit/s. A una velocità di base di 1 Mbit/s, i componenti consumano 0,2 mA per canale, riducendo la produzione termica complessiva e l'impronta energetica del dispositivo host.

La serie offre molteplici configurazioni di direzione dei canali per accogliere specifici protocolli di comunicazione. I modelli DCL320C00 e DCL320D00 forniscono due canali in direzione diretta adatti per segnali digitali unidirezionali come le comunicazioni I2C. In alternativa, i modelli DCL321C00 e DCL321D00 dispongono di un canale di andata e uno di ritorno. Questa configurazione supporta le interfacce che richiedono percorsi di trasmissione e ricezione bidirezionali, come le architetture UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). Inoltre, le designazioni C00 e D00 consentono agli ingegneri hardware di selezionare uno stato di uscita predefinito (basso o alto) quando il segnale di ingresso è indefinito o flottante, ad esempio durante le sequenze di accensione del sistema.

Contesto aggiuntivo
Questa sezione descrive in dettaglio le specifiche tecniche e l'analisi comparativa della concorrenza (benchmarking) non incluse nel comunicato stampa originale.

All'interno del mercato degli isolatori digitali industriali, la serie Toshiba DCL32xx00 compete direttamente con componenti a doppio canale consolidati come la famiglia ISO772x di Texas Instruments e la serie ADuM120x di Analog Devices. Mentre Analog Devices utilizza la tecnologia proprietaria basata su trasformatori iCoupler e Texas Instruments impiega l'isolamento capacitivo in biossido di silicio (SiO2), Toshiba si affida alla sua specifica architettura ad accoppiamento magnetico. Un elemento di differenziazione primario per la serie DCL32xx00 è il suo consumo energetico di base. Raggiungere 0,2 mA per canale a 1 Mbit/s posiziona la serie come un'alternativa a bassissimo consumo rispetto ai tradizionali optoisolatori e agli isolatori digitali standard, che tipicamente assorbono tra 1,0 mA e 1,5 mA per canale a velocità di funzionamento simili.

La velocità massima dei dati di 25 Mbit/s è ottimizzata per le applicazioni di controllo industriale standard piuttosto che per l'acquisizione dati ad alta velocità, dove i dispositivi concorrenti di Silicon Labs o Texas Instruments possono arrivare fino a 100 Mbit/s o 150 Mbit/s. Allo stesso modo, la classificazione CMTI di 30 kV/µs fornisce un'adeguata immunità ai transitori per i PLC standard e gli azionamenti dei motori, sebbene le applicazioni di inverter a banda proibita larga (SiC/GaN) altamente esigenti utilizzino spesso isolatori specializzati con soglie CMTI superiori a 100 kV/µs.

Edito da Aishwarya Mambet, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.

www.toshiba.com