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[参考译文] ISOW7721:ISOW7721 隔离器的输入保护

Guru**** 2769375 points

Other Parts Discussed in Thread: ISOW7741, ISOW6441, ISOW7721

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/1594836/isow7721-input-protection-of-the-isow7721-isolator

器件型号: ISOW7721
Thread 中讨论的其他器件: ISOW7741ISOW6441、

您好:

即使不提供隔离器、也可能会向隔离器的输入端提供 3.3V 信号。 我发现、当隔离器未供电且存在输入信号时、信号的振幅电平被捕获到 0.7V 左右。这看起来是由于隔离器内部保护二极管上的压降所致。 我试图了解保护二极管上的最大功率损耗或通过这些二极管的电流、但我没有找到任何信息。 您是否知道可以流过这些二极管的最大电流应该是多少? 我考虑使用串联电阻器作为保护、但我想使用仍然足以保护隔离器的最小值、因为更大的电阻也意味着信号的上升/下降时间更大、这是不可取的做法。

电阻器如以下原理图所示(R6 位号):

image.png

将 EN_IO1 和 EN_IO2 引脚直接连接到高电平电位是否安全、或者您是否建议在这两个引脚前面也使用串联电阻(或者仅将这两个输入悬空就可以安全地保持,这样根据数据表应该会产生相同的行为)? 数据表特别指出需要在 EN 引脚前使用串联电阻。 最终、我不使用 INA -> OUTA、因此 EN_IO2 甚至可以连接到低电位并被禁用。 在这种情况下、您建议将 EN_IO2 直接连接到 GND2、还是通过铁氧体磁珠或在我的示例中通过 GND_ISO 连接?

我希望原理图是正确的,因为它是和隔离器将工作:). 有一些技巧 — 比方说: VSEL 应该直接连接到 GND2 而不是通过铁氧体磁珠...

非常感谢!

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    严格地说、数据表不允许任何电流通过钳位二极管。 在实践中、使用≪1mA(例如 10kΩ) 进行)进行设计。

    数字输入(EN 引脚或未使用的数据输入)可直接连接到各自的电源或接地。

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    您好:

    感谢您的联系。  

    即使不提供隔离器、也有可能向隔离器的输入端提供 3.3V 信号。

    这违反了数据表中规定的绝对最大条件、因此在这种情况下无法保证任何性能。 请尝试在您的系统中缓解这种情况。


    在原理图连接查询中:

    将 EN_IO1 和 EN_IO2 引脚直接连接到高电平电位是安全的、还是建议在这两个引脚的前面使用串联电阻(或者也可以安全地将这两个输入悬空,根据数据表应该会导致相同的行为)?

    是的、直接连接就足够了。 由于可能存在随机噪声耦合、因此不建议悬空。

    在这种情况下、您建议将 EN_IO2 直接连接到 GND2、还是在我的示例中通过铁氧体磁珠或 GND_ISO 连接到 GND2?

    仅直接连接至 GND2。 无需 FB。 原理图中的一些示例

    总的来说,原理图看起来不错 — 不用担心连接问题

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    非常感谢您的详细答复。
    由于隔离器的输入端几乎没有电流、因此当隔离器通电时、我认为用于输入端保护的 10k 电阻器不会对信号的上升/下降时间产生太大影响(以及隔离器的输入电容)。 否则、使用同相缓冲器(例如  SN74LVC1G125 ,即使未提供隔离器,我也希望我没错)在输入端支持高达 6.5V 的电压。 你怎么看?

    非常感谢、
    此致、
    Dejan。

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    尊敬的 Dejan:

    Varun 目前不在办公室、因此我将提供支持。 如果我理解正确、您最初咨询的是 ISOW7741 器件输入信号引脚上的过压保护。  

    如前所述、您在上一篇文章中提到的条件违反了绝对最大额定值、这意味着这些条件可能会损坏器件并导致意外行为。

    您是否知道可以流过这些二极管的最大电流应该是多少? [/报价]

    器件内部的保护二极管适用于持续时间非常短的电压尖峰 (ESD)、而不适用于连续电流应用。 因此、没有可用于连续电流用例的数据。

    [引用 userid=“447647" url="“ url="~“~/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1594836/isow7721-input-protection-of-the-isow7721-isolator “]我正在考虑使用串联电阻器作为保护、但我想使用仍然足以保护隔离器的最小值、因为更大的电阻也意味着更大的信号上升/下降时间、这是不可取的。[/报价]

    我知道您正在寻找一种在器件断电时保护器件免受持续电流或过压影响的方法。 一种方法是使用过压容限缓冲器(连接到与隔离器输入端相同的电源)、此缓冲器在电源打开时允许信号通过、但在电源关闭时会阻止任何电流通过隔离器。  

    另一个分立式解决方案是使用二极管和上拉电阻、类似于以下 E2E: https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation---internal/f/isolation---internal-forum/1494256/iso7741-circuit-design-and-design-analysis-support/5745688?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=overvoltage%2525252520tolerant%2525252520buffer#

    此致、
    Aaditya 五

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    您好 Aaditya,

    非常感谢您的答复。
    您能检查一下您提供的链接吗? 我收到了一条消息:

    拒绝访问
    您无权执行请求的操作。

    非常感谢、
    此致、
    Dejan。

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    您好 Dejan、

    Aaditya 已提供上述 TI 内部链接的链接、这就是您无法访问该链接的原因。

    请给我们一些时间总结一下这个帖子的信息。

    此致
    Varun

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    您好 Dejan、

    请在下面找到 Aaditya 在内部链接中所指的方法:

    使用上拉电阻器和二极管的分立式解决方案如下面的示例所示:

    通过使用此方法、二极管会在 VCC2 断电时阻止不需要的信号、但在 VCC2 通电时允许信号通过。 但这需要在隔离器上添加 2 个小型元件


    此外、建议我们近期使用新一代 ISOW 版本、即具有过压耐受输入的 ISOW6441。

    您可以参阅以下有关过压容限输入的常见问题解答: (+)【常见问题解答】ISO6441:数字隔离器的过压容限输入是什么? -隔离论坛 — 隔离- TI E2E 支持论坛

    ISOW6441:ISOW6441 数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    感谢您的答复。 非常好的解决方案!

    对于电阻值和二极管、您是否有任何建议? 另外、我考虑的是 10k 电阻器和一些肖特基二极管模型 (STPS0520Z 或 simillar)。 当然、我不希望输入信号的上升/下降时间增加过多。

    感谢您提供有关 ISOW6441 的信息!

    这只是另一个有关 ISOW7721 的技术问题。 根据数据表、Vith 的最大值为 0.7xVsi、VITL 的最小值为 0.3xVsi。 是否有任何原因未定义 Vith 的最小值和 VITL 的最大值? 但是、我假设在 0.3xVsi 以下、信号肯定会被检测为逻辑零、而高于 0.7xVsi 肯定会被检测为逻辑零。

    当数字隔离器(如 ISOW7721)的输入直接暴露在连接器上(可触摸)时、您是否建议使用额外的外部 ESD 保护、例如串联电阻器 220 Ω 和 ESD 二极管? 还是您认为内部 ESD 保护效率高?

    非常感谢。

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    您好 Dejan、

    我假设在 0.3xVsi 以下的信号肯定会被检测为逻辑零、而在 0.7xVsi 以上的信号肯定会被检测为逻辑信号。

    是的、正是出于这个原因、数据表中采用了这种方法。 以便客户可以根据最坏情况的阈值来分析逻辑兼容性阈值、从而保证性能。


    当数字隔离器的输入端(如 ISOW7721)直接暴露在连接器上(可能被触摸)时、您建议使用额外的外部 ESD 保护、例如串联电阻器 220 Ω 和 ESD 二极管? 或者、您认为内部 ESD 保护是否有效?

    ISOW7721 的额定 HBM 等级为 3kV。 数据表中也提到了这一点。  

    此致
    Varun