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[参考译文] OPA2196:用作数字输出

Guru**** 2381800 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2196, TLV1811, UCC27531, TLV1805, OPA2991
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1186842/opa2196-used-as-digital-output

器件型号:OPA2196
主题中讨论的其他器件: TLV1811UCC27531TLV1805OPA2991

我们需要解决工业数字输出问题:

-Spuuly 电压:VDC:12-30。

-输出:低电平:0–3V、高电平:VDC–(VDC - 2V)。

-输入:低电平:0V、高电平:3.3V (MCU)。

-工作输出电流高达10mA。

-推挽式。

-对 GND 或 VCC 短路、连续、自动恢复。

压摆率:0.5 - 5V/us。 (在200m 电缆上降低反射和串扰的边缘速度)。 最大数据速率:10000波特。

- ESD (EN 61000-4-2)和 EFT (EN 61000-4-5)保护。

 

现在、我们有以下解决方案(VIO = 10–30V):


 

但我们在产品组装和测试期间记录了 OPA2196的几次烧毁。

我尝试寻找解决方案。 我发现 OPA2991QDGKRQ1 (绝对值稍高。 最大 和更好的 ESD 保护)。 但我觉得可以有更好的解决方案。

 

现在、我们有了新的要求可耐受60V 的短路电压(具有自动恢复功能)。 工作电压保持为10–30V

 

我正在考虑回到历史实践:

(笑声) 以及添加拉电流和灌电流限制。 还将输出 FET 更改为60V

 

我无法使用电子保险丝、例如 TPS26600、因为在驱动 UVLO 或#SHDN 引脚时导通时间过长。

 

您能建议更好的实施吗?

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    您好、Jin、

    让我环路一下比较器团队、看看他们是否有任何高电压、推挽比较器可以解决此问题、也许新的 TLV1811可以解决此问题。  我想您不会发现许多可耐受60V 电压的输出、但与您在前一个解决方案上所做的类似、我相信您可以添加 用于保护的组件。  

    此致、
    Mike

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    另一种高压转换方法是使用栅极驱动器、如 UCC27531。 驱动强度远高于所需值、但这允许您添加一个串联电阻器来限制电流(这也使得外部过压和 ESD 保护更容易)。

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    Jin

    感谢您在论坛上发帖、感谢 Mike 为我们提供的帮助。

    正如 Clemens 提到的、您可能有一些选择、但我想到的是我们的 TLV1805。  这是一个40V 推挽输出比较器。  这用于将低电压逻辑信号转换为由比较器的正电源电压设置的更高电压的多种应用。  我不确定是否完全理解对60V 短路电阻的要求。  我假设您的意思是、输出可能会意外地短接至60V。  是这样吗?  在这种情况下、您需要在 TLV1805比较器输出引脚之间连接一个串联电阻器、此时可能发生对60V 的短路、从而限制流经高侧 ESD 保护二极管的电流。  这样做并不理想、但这正是使用我们的 TLV1805所需的条件。  根据这种情况的发生频率和持续时间、您可以调整串联电阻器的值。  作为一般经验法则、我建议将电流限制在1mA 以下、因为这不会损坏 ESD 二极管。  因此、对于30V 工作电压、这意味着将一个30k 电阻器与输出串联。  这可能会减慢输出上升沿和下降沿、具体取决于负载电容。

    希望这对您有所帮助。

    卡盘

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    200m 长电缆的电容高达10nF。 30K 串联电阻可实现巨大的时间常数。 在某些应用中、该驱动器可馈送多个负载、最多4个。 电容可能为40nF。

    我使用大量 MOSFET、限流器、瞬变和其他分立式器件解决了这个问题。

    最后、我假设还可以使用 OPA2991、它具有3个瞬态电压和2个反向电流保护二极管。