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[参考译文] ISO7741:本质安全应用

Guru**** 1831610 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO7041, ISO7741
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/870296/iso7741-intrinsic-safety-applications

器件型号:ISO7741
主题中讨论的其他器件:ISO7041

您好!

我们正在设计一个包含 ISO7741DBQ 的设计、用于需要 IS 电路才能满足500V 电路介电强度要求的 IS 应用。  DQB 封装超出此限制、测试结果确认了这一点。  但是、IEC 60079-11不会直接将 IC 识别为隔离器件、而是将 IC 定义为光电耦合器和电容器等器件。

在与 IS 审批机构讨论时、他们指出了 TI 的一个器件- ISO7041 -似乎执行 IS 审批-请参阅第8.7节"安全相关认证"。

ISO7741是 UART 转 RS-485芯片、ISO7041是数字隔离器(UART 转 UART)。  两者似乎都基于相同的 SiO2电流屏障、因此我不明白为什么 ISO7741不适合 IS 应用。  什么进一步的测试或规格允许 ISO7041通过认证。

TI 还有哪些具有 SiO2隔离层的器件获得了认证?

谢谢。

Dave

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    尊敬的 David:

    感谢您向我们提出您的问题。

    正如您刚才提到的、ISO7041已通过 ATEX 认证、适用于本质安全(IS)应用、而 ISO7741未通过 ATEX 认证。 ISO7041是针对应用而开发的、因此我们获得了 ATEX 认证。

    请注意、ISO7741和 ISO7041都是数字隔离器、适用于两侧的输入和输出都仅支持 CMOS 逻辑电平的 UART 或 SPI 应用。 因此、如果您只需要数字隔离器、则可以使用 ISO7041代替 ISO7741来满足您的应用需求。 如果您需要隔离式 RS-485解决方案、则可以使用 ISO7041以及非隔离式 RS-485收发器来满足您的要求。

    目前、ISO70xx 系列是唯一经过 ATEX 认证且适用于 IS 应用的数字隔离器系列。 如果您有任何其他问题、请告诉我、谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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    Koteshwar、

    感谢您的回复。  我非常熟悉 IS 标准、我看到很少有 IC 具有实际 IS 认证。  当我查看这两个器件的数据表时、我没有看到 ISO7741不能用于 IS 应用的任何技术原因-我正在与 IS 认证机构进行讨论。

    从技术角度来看、这两个器件之间的隔离栅和性能之间是否存在差异?  从数据表中可以看到、它们看起来是相同的?

    两个器件都有名为 Safey 限制值的部分-当我们阅读本部分时、限制器件可用功率似乎是关键参数。  有3个基于电压的数据点、但在这3个数据点上的功率级别保持一致。  电压是否重要?  在我们的设计中、从 IS 的角度来看、 我们可能有8.4V 的电压和8.4V 的电压、并且功率限制在这些限制范围内、我们是否能满足隔离层要求?

    我知道我们可以使用此器件并重新配置设计以找到解决方案、但是、我们希望在这一阶段避免这种重新设计工作。

    从隔离层的角度来看、TI 采取了哪些步骤来批准该 ISO70xx 系列?  是否进行了特定测试或提供了文档?  

    谢谢。

    Dave

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    Koteshwar、

    除了上述后续问题之外、我还从认证机构收到了一些关于 ISO7041的原因的进一步澄清。  这里是他们向我提供的实体参数-请参阅下面的内容。  Pi 实体参数基于环境温度范围、此数据来自数据表-安全限制值以及一些基于温度的降额。  当您阅读数据表时、这部分非常简单。

    UI = 50V 且 II = 300mA 来自 TI -这些是不能超过的最大电压和电流(单独)、以保持隔离层完整性-数据表中未提供这些-但这就是从 IS 点所需的全部 视图。  实际上、ISO7041没有批准、TI 刚刚发布了这2个数字。  此 IC 所设计的产品必须保证这些数字。

    我假设 TI 会为 ISO7741提供这些数字、因为这些数字很可能来自 TI 作为隔离层完整性测试的一部分所做的内部测试。  这样、是否有可能获得 ISO7741的这些数字?  

    谢谢。

    Dave

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    您好、Dave、

    非常感谢您分享您对该主题的观点以及认证机构的意见。

    您可以说 ISO7741也是一款经 IS 应用认证的合适器件、我同意您的意见。 我们尚未考虑通过该器件的 ATEX 认证、因为 ISO7741是一款可用于各种应用的通用数字隔离器。 因此、ISO77xx 器件系列具有1至6个通道的多种选项、采用4种不同的封装、其中大多数也采用 Q1汽车级封装。

    ISO70xx 系列是一款超低功耗数字隔离器(~3.5µA Iq/通道、而 ISO77xx 则为~0.5mA Iq/通道)、专为电流消耗至关重要的应用而开发、例如现场变送器。 由于其中许多应用需要 IS 认证、因此我们已针对 IS 认证了这些器件。 另请注意、目前只有两个隔离器器件型号 ISO7041和 ISO7041F 经过认证、而 ISO77xx 系列器件型号超过100、因此认证此类大型系列的一部分或全部可能毫无意义。

    我希望上述解释能澄清您对选择 ISO7041进行 IS 认证而尚未选择 ISO7741的困惑。

    关于 ISO7741的实体参数、请允许我重新检查 ISO7741的 UI 和 II 值并返回给您。 同时、请检查在您的应用中使用 ISO7041的可能性。 如果 ISO7741的 EN 引脚上拉至 VCC、则无需进行任何其他更改即可使用 ISO7041代替 ISO7741。 如果您在使用 ISO7041时发现任何其他问题、请告诉我、谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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    Koteshwar、

    我们相信 ISO7041在我们的设计中将进行一些细微的设计更改、我们将在本次讨论中研究这些更改。

    我对 TI 提供的实体参数有了进一步的看法、我相信这些参数可以从数据表中得出。

    UI (最大输入电压)为50V。  在第11.1.1节"绝缘使用寿命"中、在400Vrms 的工作电压下、绝缘使用寿命规定为大于100年。  第23页的图15显示、当工作电压为100Vrms 时、绝缘寿命可超过4000年。  因此、我的感觉是、在该数据中、选择50V 是非常保守的点、但又足够高、以避免从 IS 的角度对该器件进行任何特殊的电压保护。  这是否准确、您能否确认?  我假设 ISO7741上的 UI =50V 也是一个足够的实体参数。

    II 和 Pi -这是最大电流和最大功率。  当我查看所提供的实体参数编号并与第 8.16节"绝缘特性曲线"中提供的降额电流和功率曲线进行比较时、数据表中的电流和功率数值更为保守。  是这样吗?  对于 ISO7741、如果我们在60°C 下使用数据表编号、这些数字是否足以确保隔离层完整性?

    此时、我深入探究这些参数的主要目的是为我们即将开始的项目安排讨论、我们需要一个比 ISO7041能够提供的2Mbps 更高数据速率的器件。

    认证机构目前对我们开放使用 ISO7741、我们正在权衡这些选项。  但是、确认我的上述问题会有所帮助。  但是、我们确实可以使用 ISO7041在该项目上继续前进。

    TI 是否愿意为我提到的未来项目认证某些组件?  我认为 TI 提供的参数是书面工作、因为我认为这些参数来源于现有数据。  Rocky Mountain Embedded Design Inc.是一家工程服务公司、它将面向我们的终端客户。  

    谢谢。

    Dave

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    您好、Dave、

    再次感谢您的意见。 我很高兴知道、您当前的项目可以进一步使用 ISO7041。

    我想澄清实体参数对隔离器的相关性。 ISO7741数据表第7.8节中指定的安全限值(请参阅2019年5月修订的最新版本)和相关的绝缘特性曲线定义了这些限值、如果超过这些限值、可能会因过热而导致隔离栅损坏。 这些限制将使用户能够使用必要的限制来设计其系统、从而不会损坏隔离栅。

    我认为 IS 认证要求是类似的、但不同的。 IS 测试与隔离无关、而是与故障条件下的整体器件加热有关。 由于 TI 高电压隔离层比器件的其余电气参数强得多、并且支持更高的电压、因此 IS 认证会在器件最弱的路径上进行测试。 我不太熟悉 IS 测试要求、但我认为测试通过要求针对电源或 I/O 引脚相对于其本地 GND (而不是隔离 GND)的要求。 这就是实体参数以两组给出的原因、一组用于 SIDE1、另一组用于 Sid2。

    根据我所知、人体要求控制特定预定义故障条件下的器件温升、并将其限制为特定值、无论器件和/或隔离栅是否损坏。 这需要在我们的末尾进行一些测试、以获取要提交给 IS 认证机构的特定器件的实体参数。 我们目前没有 ISO7741的此数据、但我们希望它与 ISO7041的数据大致相似。

    有关获得 IS 应用的 ISO7741认证的问题、我可以通过您用于创建 E2E 个人资料的电子邮件联系您吗? 谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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    Koteshwar、

    我们将与认证机构合作、推动我们当前的项目进展、因为我们确实有一条路径。

    关于未来的应用、请通过我的 E2E 个人资料上的电子邮件联系我、以便我们可以进一步讨论-这也是 TI 对此持开放态度的好消息。

    对于新项目、我们还比较早、ISO7741可能不是我们选择的器件、但我们可以在私人通信中回顾所有这些内容。

    再次感谢。

    Dave

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    Dave、

    我现在要关闭这个线程。 如果您有任何疑问、请随时开始新主题。

    尊敬的、

    卢卡斯