简化系统监控，同时缩小解决方案规模

监控工业系统（如楼宇自动化或工业网络设备）对于确保连续运行至关重要。例如，您可能想知道系统中的电压是否设置在正确的阈值，或者是否存在继电器触点。但是，系统监控通常需要外部隔离电源。这种电源会占用大量空间，而且成本也相当昂贵，特别是当现场尺寸的功率需求很小时。

隔离电源带来的优势包括能够保护电子负载以及设备操作员免受高压影响，以及防止接地回路的能力。但是，对于组件越来越小的工业系统，隔离电源的尺寸是不利的。对于这些类型的系统，如何在满足尺寸限制的同时简化诊断方案？在这篇博文中，我们将讨论您在为工业系统供电和监控时可能遇到的挑战，并介绍一种可以帮助您克服这些挑战的新型数字隔离器。

边缘智能需要小型、高能效的IC

让我们以工业网络为例，来说明我们的观点。例如，由于工业网络技术的发展，工厂正变得更加智能和自主。智能正在向边缘移动，并支持实时决策，这有助于提高制造正常运行时间和生产力。最终，机器将变得足够自我意识，可以在最少的人为干预下进行预测性维护或诊断和维修。实现真正工业融合的驱动力是工业电源和工业通信IC的基础，这些IC具有高能效、坚固耐用且足够小以适合边缘的特点。

为了与这些趋势保持一致，系统监控也朝着更紧凑、集成和更具成本效益的解决方案发展。毕竟，将大型外部隔离电源集成到这样的环境中是不切实际的。变压器传统上用于电源隔离，光耦合器或数字隔离器用于数据隔离栅。这种分立元件组合占用了大量的电路板空间，不适合工业网络架构。

新型自供电双通道数字隔离器提供隔离式系统监控和增强的系统诊断，同时与传统分立方法相比，解决方案尺寸减小4倍，元件数量减少5倍。MAX22518提供：

集成隔离电源 （3.3V/220μA）

3.5kVRMS 电流隔离

两个带现场保护的二进制输入

<10mA逻辑电源消耗

3.0V至5.5V逻辑电源电压

-40°C 至 +125°C 工作温度范围

由于器件的220μA现场侧电源由逻辑侧使用集成式隔离式DC-DC转换器提供，因此当现场侧的电源需求较小时，无需笨重、昂贵的外部隔离电源。它为窗口比较器和继电器监控电路等小型现场侧电路提供足够的功率。MAXSafe 是该器件能够简化诊断监控，同时提供隔离电源的关键是系统架构。MAXSafe是业界首款集成隔离式微功耗架构，可在设计中为内部芯片和简单的场侧电路提供足够的功率。自诊断和监控发生在隔离的现场侧。功能和状态可以通过隔离电路传送到设计的微控制器。隔离诊断确保可靠的通信。

图2.下图提供了使用MAX22518数字隔离器进行干接点远程报警检测和监测的示例。

凭借这些特性，MAX22518非常适合干接点远程报警监控，如以太网开关和工业物联网应用（图2），以及隔离式现场电源窗口监控，如电机直流组、电池组、交流输入和负电源设计。基于分立器件（双路光耦合器、双路分立二进制输入、隔离电源）的传统系统监控解决方案需要多达15个元件和高达178mm的解决方案尺寸2.相比之下，MAX22518只有44mm。2并且只需要三个组件。这有助于设计人员减少电路板空间和物料清单。

对于需要模数转换器的应用，可以考虑MAX14001可配置、隔离式10位ADC，该ADC也采用MAXSafe架构设计。MAX14001还具有可编程电压比较器和浪涌电流控制功能，适用于可配置的二进制输入应用。

审核编辑：郭婷