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[参考译文] ISO1541：从 MCU 的单个 I2C 总线使用多个 ISO1541来隔离不同的系统段

admin
Guru**** 2344710 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO1541
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/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1505480/iso1541-using-multiple-iso1541-from-a-single-i2c-bus-on-the-mcu-to-isolate-different-system-segments

器件型号：ISO1541

工具/软件：

大家好：

我使用 MCU (3.3V)作为 I2C 主器件、需要隔离总线的两个不同段以进行交互：

  1. 用于模拟输出(0V–10V 和4–20mA)的两个 DAC (0x20和0x21、5V 供电)。
  2. 两个 I/O 扩展器(0x14和0x15、供电电压为5V)、用于高达24V 的数字信号。

我的想法是使用两个 ISO1541、这两个器件在非隔离侧连接到同一 ESP32 I2C 总线(SDA/SCL 为3.3V)、然后在5V 侧单独隔离每个 I2C 段、如以下原理图所示。

  • 从 ISO1541运行的角度来看、此配置是否有效？
  • 将多个 ISO1541连接到同一 MCU I2C 总线时是否存在任何限制、如此处所示？

提前感谢您的帮助。

  • 0
    TI__Guru**** 2344710 points
    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。

    这样就可以了。

    两侧1不得连接在一起、因此2侧必须朝向 MCU (且1侧的总线必须短接)。

  • 0
    TI__Guru**** 2344710 points
    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。

    尊敬的 Ivan：

    感谢您联系我们。 请在下面查找我的意见：

    1. ISO1541的 SIDE1只应连接到一个节点、在这种情况下应是 MCU。 因此、该配置为 由于2个 ISO1541 SIDE1与 MCU 相互连接、因此对 ISO1541无效。
    2. SIDE1上存在一个节点的限制、因为它实现了双向性。 常见问题解答讨论了如何实现双向功能、这使得器件仅与 SIDE1 ( 本例中为 ESP32 I2C 总线)和上的器件通信 不适用于更多器件、甚至不适用于第二个 ISO154x SIDE1 ： https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/757564/faq-why-is-the-logic-low-level-output-voltage-vol1-up-to-0-8v-on-side1-of-the-iso1540-iso1541-and-iso1640-iso1641-bidirectional-i2c-isolators
    3. 替代解决方案：
      1. 由于 IO 扩展器和 DAC 均通过 Side2上的相同5V 电源轨供电、因此您可以将 I2C_IO 连接到 I2C_DAC、仅使用一个 ISO1541。 组合所有4个 I2C 外设时、确保 Side2电容小于400pF。
      2. 正如 Clemens 所建议的、只要电缆长度保持较短、以便将 SIDE1的容性负载值限制为40pF、交换它也应该可以正常工作。 确保 SIDE1 SID/ VOL 和外设 VIL / VOH 的逻辑兼容性得到保证。

    此致
    Varun

  • 0
    TI__Guru**** 2344710 points
    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。

    尊敬的 Clemens, Varun；

    非常感谢您先前的答复；它非常清晰、有助于理解 ISO1541的局限性。

    我们目前处于开发的早期阶段、我需要隔离两个 I2C 段、每个段都有自己的电源(5V_DAC 和5V_IO)、但 MCU 只有一条 I2C 总线。 我知道、由于 ISO1541的两个 SIDE1具有内部架构、因此无法将其连接到同一总线。

    因此、我想问：

    是否有一个 ICC 隔离器(例如 ISOxxx)允许多个隔离的段连接到同一个主总线而不违反其工作条件？

    我也愿意考虑 TI 可能建议用于此特定情况的其他替代解决方案、只要它们在两个段之间实现隔离并在 MCU 侧使用单个 I2C 总线运行即可。

    由于逻辑兼容性限制、我无法反转 SIDE1和 Side2或使用独立的 I2C 总线。

    非常感谢您的帮助和建议。

    您好、
    Ivan

  • 0
    TI__Guru**** 2344710 points
    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。

    尊敬的 Ivan：

    感谢您的进一步输入。

    Unknown 说：
    是否有一个 ICC 隔离器(例如 ISOxxx)允许多个隔离的段连接到同一个主总线而不违反其工作条件？

    目前、我们没有任何满足上述要求的 I2C 隔离器。

    我有以下可以实施的想法：

    1. 我建议您可以使用 I2C 开关将 I2C_MASTER 拆分为2条单独的 I2C 线路。  TCA9543ADR 是一个示例器件。

    如果对 I2C 开关有任何其他问题、我建议通过使用 I2C 器件的单独 e2e 帖子来引导问题、以便适当的专家能够回答您的问题。

    此致
    Varun