[参考译文] ISO1211：断线检测

Andraas 感谢您开启该讨论主题。

我想提供有关我们的申请的更多详细信息。
我们将使用该芯片进行输入诊断。 具体而言、计划使用具有50 µs 脉冲的100Hz 信号进行诊断。

我查阅了以下文档：

用于数字输入模块的 ISO121x 隔离式24V 至60V 数字输入接收器数据表(修订版 F)

ISO1211隔离式数字输入接收器评估模块(修订版 A)

如何在隔离式数字输入中实现‐断线检测和诊断(修订版 A)

采用光学开关的断线检测参考设计

TIDA-01509原理图和方框图

我有几个技术问题：

1. 预期传播延迟(最小值、最大值)是多少？
   是否取决于输入电压？

2. 如何才能做到 C_HOLD  因素。

3. SUB 引脚是否仅用于散热？
   为什么不应连接到 FGND？
   为什么 ISO1211EVM 文档中预见到 SUB 引脚和 FGND 之间会连接一个电阻器？

我修改了 ISO1211EVM、增加了一个与 FGND 串联的光耦合器。 不过、 情况2 如图所示、在8.7V 至9.2V 的有限范围内正常工作。
这种相对较窄的范围会导致误检断线。 这种行为是否应该发生？

我非常感谢对这些问题作出任何澄清。

尊敬的 Gorazd：

感谢您浏览所有有用资源。 请查看下面列出的我的答案、谢谢。

1. 中的传播延迟与数据表中列出的 tPLH 相关。 这确实与输入电压有关、数据表中的数据为18V。 我们没有其他电压的数据、但我们预期变化很小。
2. 由于  CHOLD 不是 ISO121x 的运行要求、因此它没有定义的值。
   1. 根据 Ioff、您 可以  根据自己喜欢的 TTEST 和 TOUT 来选择 CHOLD 的值。
   2. 模拟设计期刊中的表1列出了相应的示例值、我将复制下表供您参考。
   3. 
3. 是的、SUB 引脚的唯一用途是改善散热。
   1. 将 SUB 引脚连接到 FGND 会改变器件功能、因此、不应连接它们。
   2. SUB 和 FGND 之间的 DNI 电阻保留在此处用于内部测试。

您提到的案例2仅在8.7V 至9.2V 的电压范围内工作。 这是否意味着它不能用于24V？
该解决方案主要针对24V 进行了测试、因此我希望该解决方案适用于24V。 对于其他电压、需要优化元件值。

如果您在24V 电压下遇到问题、请分享 以下内容：

1. 列出您对 EVM 所做的更改。
   1. 另请分享显示测试/连接设置的图片。
2. 在 TI 文章中分享案例2的波形、即测试脉冲、VINx、CHOLD 和 VOUTx。

此致、
Koteshwar Rao

您好 Koteshwar、

感谢您的回答

我将电容器 C_HOLD 从10nF 更改为220pF 并重复测试。 我注意到、当 VINx 的输入低于10、4V 时、VOUTx 的输出端不再出现任何脉冲。 所以案例#2实际上不再适合我。

我将在附件中放入我捕获的示波器波形、测试设置图片以及原理图更正(按需)。

测试信号由具有50欧姆端接电阻的函数发生器生成。
信号的上升和下降时间设置为1us。 信号 频率为100Hz、脉冲宽度为100us。
信号振幅为3.3V

 iso1211EVM 的电压电源也为3.3V
对 ISO1211EVM 所做的修改为：
引脚5和6从 PCB 上提出并处于空气中。 而引脚6连接到光耦合器晶体管的集电极。 发射器连接到 FGND。 流经光耦合器 LED 二极管的电流限制为430 Ω。 使用通用 ACPL-217-50DE 光耦合器。

波形显示
-测试信号为蓝色,
-输出信号为黄色
-输入信号为红色。

对于 C_HOLD、我不明白您是如何测量的、因为它与 VINx 位于同一个节点上。 请您解释一下。

e2e.ti.com/.../0201_5F00_001.pdf

尊敬的 Gorazd：

感谢您分享所有要求的信息、这非常有帮助、有助于我更好地了解这种情况。

Unknown 说：

对于 C_hold、我不明白您是如何测量的、因为它与 VINx 位于同一节点上。 请您解释一下。

CHOLD 和 VINx 之间有一个 RTHR 电阻、因此这两个电压可能会略有不同、但它们会成比例。

好像您要将24V 电源连接到 VINx 引脚来表示高输入、而要将其设为低电平、则需要降低电源电压。 这不起作用、因为断线检测电路可 与具有非零 Ioff 的实际开关配合使用。 请参阅下面的一些屏幕截图、其中这些屏幕截图讨论了  IOFF 并介绍了操作。

如上所述、您必须使用24V 和 VINx 之间的开关、开启/关闭以创建高/低数字输入、并包括一个电阻器 RMEG 以提供 Ioff 电流。 您可以选择 RMEG 作为100kΩ、以便有足够的电流为 CHOLD 充电。 或者、您也可以避免使用开关、只需在24V 和 VINx 之间连接100kΩ 即可重新创建开关的开路条件。

完成此操作后、您应该会看到在情况2的 OUT 引脚处出现脉冲。

请注意以下几点：

1. 较低的 RMEG 可实现更好的 CHOLD 充电、因此、首先优先选择100kΩ。
2. 更高的 CHOLD 可以保持更多的电荷、因此、从10nF 开始、并在测试时根据需要增加。
3. 测试信号的脉冲宽度越高、CHOLD 中存储的电荷越高。 因此、应从24ms 的脉冲宽度开始、之后如果时间过长、则可以减小。 我看到您使用的脉冲宽度约为100µs、我们建议您从24ms 开始。

请在您的解决方案中考虑上述所有建议、它应该可以正常工作。 谢谢、在您完成测试后、请告诉我您的观察结果。

此致、
Koteshwar Rao

感谢您的解释、它现在按所述运行。
RMEG 在这方面发挥着重要作用。 感谢您向我指出这一点。

现在电容值、电源电压 VINx 和脉冲宽度之间存在差异。
具有更宽的脉冲、一切正常。 对于小脉冲、我会 遇到问题、因为我无法为电容器充电足够多以在输出端产生脉冲。

   在我的应用中不能接受宽脉冲宽度、因为我的 STO 电路会对此进行响应。

我还  有关于 OSSD 脉冲的问题、它们是否会干扰诊断？

非常感谢您的答复。

尊敬的 Gorazd：

感谢您的更新、我很高兴知道您能够使产品正常工作。

我明白需要宽脉冲的问题。 使其在不增加脉冲宽度的情况下工作的唯一另一种方法是通过降低 RMEG 来增加漏电流、从而使 CHOLD 充电速度更快。

Unknown 说：

我还有一个  关于 OSSD 脉冲的问题、它们是否会干扰诊断程序？

您能告诉我什么是 OSSD 脉冲吗？

此致、
Koteshwar Rao