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[参考译文] ISO7762：SPI 和 GPIO 所需的隔离器

admin
Guru**** 1641220 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO7741, ISO7761, CC3220MODA, ISO7762
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/1352682/iso7762-isolators-required-for-spi-and-gpio

器件型号：ISO7762
主题中讨论的其他器件：ISO7741、 ISO7761、 CC3220MODA、

您好！

根据前文 ADS1018、我们正在使用能量计 ADC IC 和微控制器(CC3220MODSF12MOBR)之间的隔离器、如下面的方框图所示、用于监控交流电压和电流。

1.请为 SPI 引脚、脉冲输出引脚和中断引脚建议合适的隔离器 IC。

谢谢。此致、

纳温 K

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    Naveen、您好！  

    感谢您关注我们的隔离器件。 常见的 SPI 隔离建议是 ISO7741。 如果额外的控制信号需要更多 I/O、也可以选择 ISO7761。

     有关更多信息和有用链接、请参阅隔离 SPI 信号(修订版 A)。  

    此致！
    安德鲁

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    Andrew、您好！

    感谢您提供的信息、感谢您的快速响应。

    我们有6个输入、8个输出和一个 SPI、因此我们需要隔离这些引脚。 电路板中需要3到4个隔离器。 我们曾考虑在可能的情况下对所有隔离器使用相同的器件型号。

    1. 我们将使用 ISO7761或 ISO7741、这两款器件都有两种封装16-SSOP 和16-SOIC、这决定了隔离电压是3000V 还是5000V。 我们的应用需要 3000V 或5000V 的电压才能获得潜在的安全和认证？
    2. 我们在 SPI 操作中使用 CC3220MODA MCU。 隔离器默认输出引脚状态应为高电平或低电平？ 或者、我们如何才能知道这一点？
    3. 3.我们可以将 ISO7761和 ISO7741用于 SPI 通信以及脉冲输出信号、中断输出信号、UART、RS485等通用信号吗？
    4. 在 ISO7741中、我们不会控制 EN1、EN2。 我们是否可以在硬件中使 EN1和 EN2永久保持高电平或永久保持打开状态？ 所有输出都始终 启用、因此性能/噪声不存在问题、对吧？
    5. 请您查看下面的电路并提供反馈以供改进。

       a.左侧标记为 "1 EMIC"隔离器信号引脚直接连接到 EMIC-ADC IC 引脚、标记为"2-MCU"的引脚直接连接到               连接 到微控制器引脚。用于 SPI 信号的第四个隔离器 GND1和 VCC1连接到 MCU 侧、GND2、VCC2连接到 EMIC 上        三隔离器相比、差分侧的情况正好相反。 希望这种交换不会影响操作、对吧？

       b.为了保护隔离器以及 MCU 和 EMIC-ADC 彼此免受较高信号电流/电压的影响、需要放置限流串联电阻器        在 EMIC-隔离器(左侧)和隔离器- MCU (右侧)之间？ 使用限流电阻器是否重要？

       c. SPI 从器件选择(CS)引脚需要上拉电阻器。 上拉电阻器应位于隔离器输入引脚或输出引脚上、否则任意一侧都正常？

    谢谢。此致、

    纳温 K

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    TI__Guru**** 1641220 points
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     Naveen、您好！  

    请查看我的评论如下。  

    1. 所需的隔离级别由您的行业安全标准决定。 通常、当涉及到人身安全时、需要或建议使用增强型隔离器。  有何区别？基本型和增强型数字隔离器有何区别？
    2. 是的、您可以在同一隔离器上设置 SPI 通道和 GPIO 通道。 每个通道都可以独立运行。  
    3. 隔离器的默认状态由产品编号中的"F"表示。 请参阅 (+)[常见问题解答] ISOxxxxF 与 ISOxxxx 器件(例如 ISO7741与 ISO7741F)之间有何差异？ 
    4.  ENx 引脚可以连接高电平、也可以针对始终启用的输出通道保持开路。 在性能方面通常不存在问题、但如果有问题、则将引脚连接到 VCC 是安全的选择。   
    5. 请在 VCCx 引脚上包含去耦电容器、这些电容器应尽可能靠近电源引脚放置(距离小于2mm)。  
      2. 建议1侧和2侧的信号彼此保持完全隔离、不要交叉(或隔离器下方的迹线)。 器件将继续运行、但应用无法实现完全的隔离性能。
        1. 最好在布局中将在2侧具有 EMIC 信号的第4个隔离器旋转180度。  
        2. 这样一来、所有 EMIC 信号都将位于隔离栅的一侧、而 MCU 信号将位于另一侧。  
      3. 串联限流电阻器将在某种程度上帮助限制瞬变；但是、通常不需要、除非您期望瞬变超出建议工作条件、否则可能会损坏 I/O 引脚上的器件。  
        1. 另一种情况是您希望在单侧隔离器发生故障时保护器件。 然后、建议将一个电阻器与 VCC 串联、以防止器件升温并导致二级故障。
        2.   有关更多详细信息、请参阅了解和应用数字隔离器的安全限值。  
      4. 不过、最后、上拉电阻器的位置由您决定。 加电或断电时、器件仍将进入默认状态。 请记住这一点。  

    如果已回答所有问题、请将此帖子标记为已解决。

    此致！
    安德鲁

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    Andrew、您好！

    感谢您提供的信息。

    1. 如果隔离器输入连接到微控制器(MCU)输出引脚、并且 MCU 默认/配置引脚状态为 高 ，两者皆可 ISO7741 和 ISO7741F 默认输出状态将为 高 。 如果 MCU 引脚的默认/配置状态 低电平 则 这两种 ISO7741 和 ISO7741F  默认输出为 低电平 。 如果 MCU 引脚 悬空/高阻抗 那么 ISO7741 默认值  输出引脚将 低电平 和 ISO7741F 将为 高 。 请建议、对于所有3种情况、当 MCU 默认输出为高电平、低电平、浮动/高阻抗时、我的理解是正确的？ 它将帮助我们进行选择、  SO7741或 SO7741F。
    2. 是的、通信是在板载 IC 之间进行的、而不是与外部器件进行的、因此 EMIC-隔离器-MCU 之间的串联电阻并不重要。
    • 答：如果我们在 EMIC 和 ISO7762 或 ISO7762和 MCU 之间使用1K Ω 串联电阻、 则1K Ω 将用于隔离器？
    • B.根据您的建议、我们将在 VCC 上使用20 Ω/0.65W 电阻器。 请确认、我们需要在 VCC1和 VCC2上都使用20 Ω 电阻器、对吗？ 对于 ISO7741和 ISO7762、20 Ω 都适用？

    谢谢。此致、

    纳温 K

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    Naveen、您好！  

    1. 隔离器的默认输出状态是在上电和断电期间输出所处的状态。  
      1. 数据表和常见问题解答的下表中显示了这一点： [FAQ] ISOxxxxF 与 ISOxxxx 器件(例如 ISO7741与 ISO7741F)之间有何区别？
      3. 隔离器的输出将始终与输入相匹配、假设 MCU 的输出为某个高电平或低电平、并且隔离器已通电并使能其输出。  
      4. 如果 MCU 将输入保持为高阻态、则无法确定隔离器的输出。  
    2. 对于 I/O 线路上的串联端接电阻、建议使用较小的电阻值。 通常会使用100欧姆电阻器。  
      1. 20欧姆是一个良好的安全限流电阻值。

    此致！
    安德鲁  

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    Andrew、您好！

    感谢您的支持。

    所有未使用的输入和输出都应保持悬空、还是需要下拉或上拉？

    2.希望输出电流为2mA @ 3.3V VCC 并且不会直接驱动 LED。

    3.请查阅原理图并确认是否需要修改。

    谢谢。此致、

    纳温 K

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    Naveen、您好！  

    1. 可以将未使用的输入和输出引脚保持悬空。  
    2. ISO7762的建议输出电流为2mA、电压为3.3V。 这是建议的最大值；但是、应该可以。  
    3. 原理图看起来很好、我认为没有任何问题。 转移到 PCB 布局时、请确保去耦电容器放置在距离电源引脚2mm 以内的位置。  

    此致！
    安德鲁