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[参考译文] ISO1541:隔离电路上拉要求

Guru**** 2427060 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO1541, MSP430FR6989

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/938818/iso1541-isolation-circuit-pull-up-requirement

器件型号:ISO1541
主题中讨论的其他器件: MSP430FR6989

大家好、

我将 MSP430 MCU 用于电源测量单元、因此我想使用 ISO1541 IC 进行编程隔离、并参考文档 SLAU668。

关于这一点、我有几个问题:

1.我看到该 IC ISO1541两侧都有上拉电阻、但两者的值不同吗? 一侧为1.5K、30K、另一侧为150E 和270E、以欧姆为单位。 为什么喜欢这个呢?

由于我将使用 SPY-BI 线缆连接进行编程、所以只 使用复位和 SBWTCK。 在复位信号已经存在的情况下、将会上拉47k 电阻器、电容为0.1uF、以使 MCU 始终不会复位。 但是、现在使用 ISO1541、IC 上拉电阻器将像47k 并联到150E、这将相当于149E。 那么、在编程期间这不会是问题?

3.我们是否可以用相同的47k 值替换150E 和270E 电阻器?

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    您好、Sumit、

    感谢您提出这个问题。 我也很好奇、为什么这里有这么多不同的上拉电阻值被使用。 我认为、本设计中的2侧包含如此强的上拉电阻、可能是为了允许该侧存在更大的电容负载、例如长电缆或多个从器件。 我对同侧上拉电阻器之间的差异(SCL 和 SDA 值之间的差异)有点陌生。 这样做可能是为了表明对于每个系统、有一系列可接受的电阻值。 由于这一点以及在您的设计中这些数据线路的其他因素似乎是如此、我建议计算适合您系统的上拉值范围。 以下应用报告可作为有关如何执行此操作的指南:
    《I2C 总线上拉电阻计算》

    对于低压快速模式系统、上拉电阻值通常介于1k Ω 左右、而对于5V 标准模式系统、上拉电阻值通常介于10k Ω 左右。 测量系统的容性负载并根据系统规格执行计算将有助于确保总线与所有 I2C 兼容器件兼容。  

    我希望这有助于解释参考设计中选择的值。 如果您有任何其他问题、请告诉我。

    此致、
    Eric

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    尊敬的 Eric:

    感谢您的详细解释和分享文档。 我已经在我的大多数器件中使用了它。

    我不确定如何使用此 IC ISO1541 进行 SpY-BI 线通信、因为我们已经有47k 上拉和复位线、我在前面已经提到过。  

    如果我计划使用与复位线路相同的47k 电阻器上拉、则可能是该 IC 响应不好。

    是否有任何隔离器 IC 可用于与任何 MSP430进行 SpY-BI 线通信? TI 有任何参考设计?

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    您好、Sumit、

    听起来、您计划在同一数据线上使用两个上拉电阻器、一个47k Ω 电阻器在用作复位时用于无源上拉、另一个~1k Ω 电阻器用于 ISO1541数据线路上拉。 包括这两个电阻器确实会降低从数据线到 Vcc 的等效电阻路径。 由于您要选择第二个电阻器的值、因此您可以选择稍高一些的电阻器值、以便等效值降至计算出的所需上拉强度。 或者、您可以选择从设计中省略47k Ω 电阻器、并让较强的上拉电阻器完成这两项任务-在正常运行期间、它将使 MSP430不受复位影响、在双线通信期间、它将充当 ISO1541的数据线路上拉电阻器。

    在这两种情况下、ISO1541都将具有足够的上拉值、以便能够在需要时驱动数据。  

    请告诉我这是否合理、或者您是否希望我进一步澄清。  

    此致、
    Eric

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    尊敬的 Eric:

    我想保留单个电阻器、首选使用47k 上拉电阻器。

    我不确定如果 MCU 复位侧的上拉电阻低于47k、会对其产生什么影响。 根据参考原理图、它应该有47k 上拉电阻、这是我的问题。

    此外、如果上拉值较小、则灌电流将更大、在这种情况下引脚可能会受到损坏。 引脚只能处理+-2mA 电流。

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    您好、Sumit、

    我了解您对更改 RST 引脚上的47k Ω 电阻器的担忧。 建议使用该值以及下拉电容器的建议值、以便当配置为复位输入时、引脚能够可靠地看到有效复位脉冲的时序要求。 为了将此引脚用作 SPI 双线 I/O 来连接 ISO1541、此线路还需要满足此所需数据信号的时序要求。 为了在不修改47k 欧姆值的情况下实现这一点、我建议降低 SPI 双线通信的数据速率、以便弱上拉导致的缓慢上升时间就足够了。  

    请告诉我、如果您想帮助计算与该设置兼容的数据速率、如果需要、请包含 RST/NMI/SBWTDIO 线路中包含的电容值。

    此致、
    Eric

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    尊敬的 Eric:

    我不打算将两个电阻器保持在同一条线路上。 通过保持两个电阻器、等效电阻器将约为149E。

    我担心的是、在这种情况下、MSP430复位引脚灌电流会很大、引脚可能会受到损坏。

    根据数据表、引脚电流将受到+-2mA 的限制。

    那么、我们如何处理它呢?

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    您好、Sumit、

    每个引脚上的最大二极管电流(指定为+-2mA)是指每个引脚上通过 ESD 保护二极管的最大允许电流。 只有当引脚上的电压超过绝对最大电压(-0.3V 至4.1V)时、电流才会流经此二极管。 这并不是指数字输出引脚的输出电流能力。  

    当作为复位运行时、该引脚将仅用作数字输入并且具有高阻抗、仅在施加的电压处于允许范围内时允许小(nA)泄漏电流。 在 SPI-bi-Wire 模式下运行时、该引脚还将用作数字输出。 在这种情况下、它将具有数据表的数字 I/O 部分中指定的驱动特性。  

    请注意、我分享的值是 MSP430FR6989格式。 虽然其他 MCU 型号的值可能会有所不同、但最大二极管电流和最大驱动电流之间的区别仍然保持一致。  

    如果您有任何其他问题、请告诉我。

    此致、
    Eric

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    尊敬的 Eric:

    感谢详细解释。 我对数字输入端感到困惑、在您解释之后、现在这一点很清楚。  

    我认为我们很好、让我们看一下、一旦我们有了实际的测试板。

    再次感谢大家的解释。