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IO Link在工業(yè)的應用及國產過壓保護設計

發(fā)布時間:2023-09-19 來源:雷卯 責任編輯:wenwei

【導讀】目前ST的IO Link應用廣泛,ST使用的是型號為STM32F76的MCU??梢岳盟鼇碇С忠蕴W(wǎng)或者現(xiàn)場的工業(yè)網(wǎng)絡總線。這個板上還有USB口,它可以連接電腦,使用TEConcept的IO-Link tool、IO-Link control Tool進行測試和配置。同時,這板上還有ST的L6360芯片。


隨著工業(yè)4.0和智能工業(yè)的推進,IO-Link將會在工業(yè)自動化領域越來越流行。


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目前ST的IO Link應用廣泛,ST使用的是型號為STM32F76的MCU??梢岳盟鼇碇С忠蕴W(wǎng)或者現(xiàn)場的工業(yè)網(wǎng)絡總線。這個板上還有USB口,它可以連接電腦,使用TEConcept的IO-Link tool、IO-Link control Tool進行測試和配置。同時,這板上還有ST的L6360芯片。


亞信的EtherCAT轉IO-Link主站的方案使用了一個型號為AX58400的主控制器,里邊封裝一個STM32H755,再加上一個EtherCAT的從站控制器的SIP。這個SIP的上面可以連接到EtherCAT的主站,下面可以接8個L6360來支持8路的IO-Link接口,這樣就可以形成一個單芯片的方案,可以支持EtherCAT的從站作為IO-Link主站的方案。


針對以上整套方案,上海雷卯推出國產化小體積的過壓保護方案,完美替代ST,并已在國內主流的編碼器,I/O Link廠商批量出貨,按照以上接口分類,我們對器件的接口設計方案如下。


VN808CM的VCC過壓保護設計


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由于此芯片的供電電壓是dc24V,并且會有浮動,推薦使用雷卯的SM15T33A 單向TVS,或LM1K24CA ,可以滿足2kv的浪涌設計保護。


VN808CM的8通道外傳感器過壓保護設計


NPN和PNP傳感器的保護方案


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從上圖看出以上保護傳感器各需要3顆ESD二極管保護,且工作電壓為24V,由于考慮到電壓的波動建議選取36V保護的ESD二極管,上海雷卯提供SOT-23的雙路ESD  SM36 ,SOD-323的SD36,DFN1006的SDA3611DN,可以滿足以上器件的直接替代。且浪涌保護能力比ST的2A大很多,滿足工業(yè)控制的測試需求。


可以滿足HS LS K V+ V-各個通道的保護。


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針對L7986A的過壓保護設計


ST的L7986A的DC-DC芯片耐壓值為38V,正常工作電壓為24V,所以此處可以選擇小體積大功率的,SMB15J30CA,SMB封裝,可以滿足浪涌測試需求。發(fā)生浪涌時可以保護后端的IC芯片。


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PROFI NET的網(wǎng)口保護


profinet通信速率取決于網(wǎng)絡信號強度和SINR值,如果以上二者都很好,通信速率能達到80mbps。

我們參考上海雷卯的關于百兆網(wǎng)絡的過壓保護設計如下:配合HX1260NL設計。


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USB接口的過壓保護設計


由于USB為近距離通信,主要防護為插拔靜電和小浪涌,所以推薦以下方案。


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