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[参考译文] TIOL111:与不带 LDO 器件的 TIOL111的 CQ 线路切换相关的查询

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: TIOL111
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/interface-group/interface/f/interface-forum/1185116/tiol111-query-related-to-switching-of-cq-line-of-tiol111-without-ldo-part

器件型号:TIOL111

您好!

我在设计中使用 TIOL111 (不带内部 LDO)器件。 TIOLI 芯片的3.3V 输入由输入为+24V 的直流/直流降压转换器 IC (LMR14010)从外部生成。

应用:我在 IO-Link 主站的帮助下驱动50个 LED。 [请参考下图]

IO-LINK 主器件向 TIOL-> TIOL-芯片与"驱动和控制电路"模块连接->驱动器使所需的 LED 打开或关闭。

TITL 芯片的"GND"和驱动器 IC 的"GND_1"短接至"短接链接"。

问题1 ->在上述场景中、当主器件和 TITL 芯片之间的 IO-LINK 通信开启时、我看到 GND 和 GND_1线路上出现波动。 [峰峰值约为7V]

此类波动的发生通常在4.2usec 之后(在我的设计中为 IO-Link 通信设置的波特率约为230.4kHz)

当 IO-Link 通信停止时、上述波动消失(峰峰值电压降至 mV)

问题2 ->当我使所有50个 LED 亮起和熄灭1秒钟时、我看到直流/直流输出摆幅从3.212V 到3.479V。 即、当所有50个 LED 都亮起时、直流/直流输出为3.479V、当它们熄灭时、输出降至3.212V。 当亮起的 LED 数量较少(例如4或5个)或如果 LED 以滚动方式亮起(在给定时间亮起1个 LED)、则不会观察到直流/直流电源输出中的这种摆幅。

问题是->以上2个问题的原因可能是什么? 是否有解决 此类问题的想法?

此致、

Prasad

  • 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。

    您好 Prasad、

    问题1:

    您看到的问题可能是 IO-Link 主站和 TIOL111器件之间的 CQ 和 GND 线路上的电感振铃造成的。  

    主器件和 TIOL111器件之间的电缆有多长?

    您是否也监控过 CQ 数据线的振铃?  如果是、它与在 GND 上观察到的振铃是否相关?

    只有当主机向 TIOL111器件发送数据时、还是只有当 TIOL111器件向主机发送数据时、或者当主机或 TIOL111正在发送数据时、才会出现振铃?  

    问题2:

    此接口论坛支持 TIOL111、我不是 LMR14010的专家。  我建议您使用此器件型号发布问题、以便获取有关 LMR14010的特定支持。  

    但是、简要查看 LMR14010数据表以及您在低电流(没有 LED 亮起)时观察到的压降、似乎电压变化可能是由于 LMR14010的 EcoMode 造成的。

    我注意到 LED 和 LED 驱动器来自不同于 TIOL111 (+24V)的24V 电源(+24V_1)。  这两个24V 电源有何关系?  它们是完全相互独立的、还是以某种方式与公共电源或电缆相连?

    此致、

    Jonathan

  • 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。

    你好 Jonathan、

    感谢您的回复!

    下面是蓝色文本 中问题的答案->

    问题1:

    您 看到的问题可能是 IO-Link 主站和 TIOL111器件之间的 CQ 和 GND 线路上的电感振铃造成的。  

    主器件和 TIOL111器件之间的电缆有多长?  ->电缆长度约为1到1.5英尺

    您是否也监控过 CQ 数据线的振铃?  如果是、它与在 GND 上观察到的振铃是否相关?

    ->是的、我监控了 CQ 数据线。 但是、CQ 数据线不会显示此类振铃。 CQ 线波形在下方捕获-

         

    只有当主机向 TIOL111器件发送数据时、还是只有当 TIOL111器件向主机发送数据时、或者当主机或 TIOL111正在发送数据时、才会出现振铃?

    ->主器件和 TITL 器件之间的 IO-LINK 通信期间观察到振铃。 它不依赖于发送或接收数据的人员。

    问题2:

    此接口论坛支持 TIOL111、我不是 LMR14010的专家。  我建议您使用此器件型号发布问题、以便获取有关 LMR14010的特定支持。  ->确定。 我将提出单独的问题。  

    不过、简要查看 LMR14010数据表以及您在低电流(没有 LED 亮起)时观察到的压降、似乎电压变化可能是由于 LMR14010的 EcoMode 所致。

    我注意到 LED 和 LED 驱动器来自不同于 TIOL111 (+24V)的24V 电源(+24V_1)。  这两个24V 电源有何关系?  它们是完全相互独立的、还是以某种方式与公共电源或电缆相连?

    ->在本例中、这两个电源(24V 和+24V_1) 都来自不同的电源、但 它们的 GND 在我的 PCB 上是常见的。

    在另一种情况下、这两个电源都将从同一个电源获取。 因此、无需使其 GND 在 PCB 上通用。

    但是、在这两种情况下都存在振铃噪声。

    谢谢、此致、

    Prasad。

  • 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。

    您好 Prasad、

    感谢您提供更多信息。  我还有一些关于测试设置的问题。

    您在提供的电路图中的哪个位置进行示波器测量、并且是否通过测量不同位置(例如一个电路板上的 GND 基准与另一个电路板上的 GND 基准)以任何方式更改结果?

    如果您使用示波器探头测量 GND 信号、示波器探头的 GND 基准连接到什么?  它在电路中的什么位置连接、还是保持悬空?  通常情况下、示波器探针基准连接到 GND。  

    如果探针尖端和基准都连接到 GND、那么我不会看到很大的电压变化。  但是、如果基准是浮动的、则示波器探针没有良好的基准、其中一些振铃可能来自测试设置本身。

    但是、我不建议这只是一个测试设置问题。  振铃具有经典的电感振铃和自然衰减曲线、这种曲线与传输线路阻抗的突然变化很常见。  

    阻抗的基本公式为√(L/C)、其中电缆的电感和电容具有一些频率响应。  当没有通信且线路处于空闲状态时、驱动器通常处于"关断"状态并处于高阻抗状态。  当存在通信时、驱动器处于"打开"状态、并在24V 电源或 GND 之间创建低阻抗状态以生成数据。  

    这种不断变化的阻抗会导致高频能量脉冲在电缆下传播、并在电缆两端之间来回抖动。  每次跳变都会导致振幅因电缆中的寄生损耗和电缆两端器件吸收的任何电流而衰减。  

    根据示波器图的时间戳、在数据中的每个位转换中都会出现振铃噪声。  由于数据位于 CQ 和 GND 引脚之间、因此您可以尝试在这两个引脚之间添加一些电容、以用作小型去耦电容器并稳定转换。 额外的电容将有助于缩短上升/下降时间、并滤除一些较高频率的内容、基本上是一个低通滤波器。

    添加串联电阻是一种常见的源端接技术、它可以加快反射能量衰减所需的时间。  这不会阻止振铃、但有助于减小振幅和缩短持续时间。

    您是否监测过24V 电源是否存在任何振铃噪声? 由于 IO-Link 驱动器在24V 和 GND 电源轨之间切换 CQ、因此每个位的电源电流消耗在24V 和 GND 之间变化。  您将需要电缆两侧24V 电源上的良好去耦电容。  如果在电缆的 TIOL111侧只有一个介于24V 和 GND 之间的100nF 去耦电容器、则除了100nF 之外、还需要添加更多电容、例如2.2uF、4.7uF 或10uF。  24V 电源电压可能也会波动、因为它尝试通过电感电缆提供电流。  这可能会导致 GND 随它波动、因为这是两者之间的电势差。

    此致、

    Jonathan