PLC****中AI/AO卡件的應(yīng)用

在PLC系統(tǒng)中，常見(jiàn)模擬量輸入信號(hào)可見(jiàn)+/-10V和0-20mA，而DCS在此基礎(chǔ)上又對(duì)50/60Hz的工頻抑制比提出了額外的要求，通常會(huì)將模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)放、基準(zhǔn)和AD做集成，封成一個(gè)ADC芯片以便于客戶(hù)直接設(shè)計(jì)。這樣的優(yōu)點(diǎn)是集成度高、片內(nèi)基準(zhǔn)精度高、可自主選擇PGA放大系數(shù)，方便客戶(hù)使用。

ADC和MCU之間的通信，為了系統(tǒng)安全往往都會(huì)做隔離處理，比較多的是SPI接口，川土微電子的多通道數(shù)字隔離器CA-IS37XX系列可以很好地滿(mǎn)足各種通信信號(hào)的隔離。MCU后續(xù)和PLC控制器做的通信選擇較多，目前川土助力于客戶(hù)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)CAN、RS485、PHY芯片的選擇，CA-IF48XX和CA-IF1051S提供高規(guī)格、高速率，強(qiáng)ESD保護(hù)。

PLC中DI/DO卡件的應(yīng)用

在DI的卡件中，很多客戶(hù)目前用的還是二極管橋臂+光耦的分離方式去實(shí)現(xiàn)雙向信號(hào)輸入，這種情況下往往單路體積就較大，加上PLC應(yīng)用中DI通道數(shù)又很多，所以就對(duì)布板布線(xiàn)推出了一定的要求。川土在這種情況下開(kāi)發(fā)了CA-IS398X，把8通道的數(shù)字輸入做集成，支持高速2Mbps和低速250kbps的速率，支持并口和串口選擇，極大地方便了客戶(hù)設(shè)計(jì)。

DO卡件根據(jù)Sink/Source的輸出類(lèi)型可以分為兩類(lèi)，目前較多的還是以Sink類(lèi)型為主，且更多地還是用光耦的分離方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)添加三極管和保險(xiǎn)絲做普通的過(guò)流保護(hù)。

PLC中控制板的應(yīng)用

在PLC的控制板中除了需要和各個(gè)板卡之間做通信以外，同樣也需要和外機(jī)做通信，因此往往會(huì)做外部通信的隔離，包括232隔離, 485隔離, CAN隔離等。川土微電子針對(duì)不同的485和CAN隔離方案具有非常全面的選擇。

川土微電子提供了四種不同的方案：

1）外置的隔離電源+數(shù)字隔離器+485/CAN收發(fā)器，對(duì)應(yīng)三種器件都可做具體的產(chǎn)品選擇；

2）把隔離電源集成在數(shù)字隔離器中做二合一的處理；

3）把隔離器和485/CAN做集成加單獨(dú)的隔離電源供電；

4）考慮到部分客戶(hù)對(duì)于隔離電源的需求不強(qiáng)，而且整個(gè)系統(tǒng)中可能只有一個(gè)對(duì)外通信需要做隔離處理，再單獨(dú)額外做隔離電源變壓器就會(huì)成本較高，為此，川土微電子推出了全集成式三合一的方案，把隔離電源包含在隔離485/CAN芯片里面，同時(shí)可以做到0.5W的功率輸出，方便用戶(hù)做設(shè)計(jì)。

伺服應(yīng)用

伺服大體分為控制部分和功率部分，控制部分包含一系列的485、CAN，川土微電子的485和CAN接口產(chǎn)品包括CA-IF48XX、CA-IF1051等料號(hào)，不同參數(shù)和封裝可以很完善地解決客戶(hù)這方面的需求。

功率部分，川土微電子在研的EtherCAT產(chǎn)品就是針對(duì)PLC和伺服變頻應(yīng)用中對(duì)FPGA越來(lái)越廣泛的需求。除此以外，在小功率伺服應(yīng)用中，廣泛用到了IPM來(lái)做電機(jī)驅(qū)動(dòng)，川土基于此PWM隔離有6通道數(shù)字隔離器，相較以前高速光耦方案極大地降低了成本和體積，我們也看到越來(lái)越多的客戶(hù)已經(jīng)接受了這種方案。

由于伺服應(yīng)用的準(zhǔn)確性，往往需要采集電機(jī)信息來(lái)構(gòu)成速度環(huán)、電流環(huán)、位置環(huán)，以便FPGA或者M(jìn)CU來(lái)對(duì)電機(jī)做準(zhǔn)確控制，電流信息基本上來(lái)源于電機(jī)的相電流，于是就有隔離運(yùn)放做電流采樣，出于過(guò)壓保護(hù)的考慮，客戶(hù)同樣會(huì)對(duì)母線(xiàn)電壓進(jìn)行信號(hào)采集。

川土微電子基于此同樣做了產(chǎn)品部署，且對(duì)于隔離采樣的規(guī)劃非常完全，既包含模擬輸出的隔離運(yùn)放，也有方便客戶(hù)直接處理數(shù)據(jù)的隔離ADC。

伺服控制中的速度環(huán)和位置環(huán)都是通過(guò)外接編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)，編碼器的通信方式多種多樣，但目前主流的還是以485通信為主， 部分用戶(hù)需要做隔離處理，部分用戶(hù)不需隔離處理，川土微電子針對(duì)此都有非常完整的產(chǎn)品可供選擇。

變頻器應(yīng)用

和伺服控制系統(tǒng)相似，變頻器同樣有控制部分和功率部分兩大塊組成，通信功能相較伺服會(huì)少很多，目前協(xié)議也比較少用到EtherCAT通信，功率部分由于變頻器功率會(huì)做的比較大，不再適用于IPM的驅(qū)動(dòng)方案，所以會(huì)有大功率的IGBT模塊來(lái)做驅(qū)動(dòng)，這個(gè)時(shí)候就需要有專(zhuān)門(mén)的隔離驅(qū)動(dòng)器來(lái)做驅(qū)動(dòng)。

川土微電子正在定義這一款產(chǎn)品，會(huì)首先做和光耦驅(qū)動(dòng)的兼容，最大輸出電流能力在4A以上，不需要客戶(hù)額外添加驅(qū)動(dòng)加強(qiáng)的電路來(lái)做處理，而且這一塊會(huì)集成UVLO功能，針對(duì)MOS和IGBT不同的選擇有不同的閾值。