工业通信IC随着时间的推移而变得更好

介绍了几种接口和信号路由IC，它们继续帮助工程师简化设计，降低成本，并使最终产品小型化。还有更多的工业通信解决方案符合这一要求。

利用隔离式ADC简化现场侧电路

对于工业自动化设备，使用低压微控制器测量高电压（12V至300V）和电流变得很有价值。例如，您可以检查不稳定的交流或直流电源，并最终保护设备免受浪涌和过载的影响。要将高压电路连接到低压电路，您需要在接口处找到一个隔离电路块。高压场侧和低压逻辑侧电路之间的这种电流隔离提供了一种避免两侧之间直接传导路径的方法，从而防止电流通过设备的人工操作意外到达地面。这种隔离还可以防止噪声和接地环路在两侧之间传播。传统的分立式隔离方法依靠变压器进行电源隔离，使用光耦合器（或数字隔离器）进行数据隔离栅。但是，这种方法确实需要大量空间，并且实施起来可能成本高昂。

MAX14001/MAX14002隔离式模数转换器（ADC）在单封装中提供场侧和隔离电路。该器件集成了单通道、10位逐次逼近寄存器（SAR） ADC和CMOS电容数字隔离电路，可通过电容介质在两个电隔离域之间精确传输数字信号。这导致 3.75kV有效值高压场侧和低压比较器输出/SPI（逻辑）侧之间的集成隔离。由于它具有一个集成的隔离式DC-DC转换器，可为所有现场侧电路供电，因此即使没有任何输入信号，也可以运行现场侧诊断。该器件有助于简化电源布线并满足空间受限的要求。MAX14001PBM外设模块提供评估MAX14001测量两个数据通道（线路电压和负载电流）所需的硬件。一根简单的USB电缆即可提供所有电源和通信。

采用带低功耗AFE的4-20A发射器

4-20mA电流环路是过程控制应用中传输过程信息的主要模拟信号。它的可靠性源于这样一个事实，即电流在整个环路中保持不变。配置和连接也相当简单。然而，其成本和复杂性受到压降和必须监控的过程变量数量的影响。更多的过程变量需要实现更多的回路，这反过来又需要适当隔离独立回路，以防止接地回路出现问题。电流环路包括一个传感器变送器，用于将传感器的测量值转换为电流信号（4mA至20mA之间）。有 2 线、3 线和 4 线传感器变送器配置，每种配置都有自己的优点和缺点。

MAX12900为超低功耗、高集成度模拟前端（AFE），实现4-20mA传感器发送器。该器件通过采用 4、20 或 2 线配置的 3-4mA 环路将来自微控制器的脉宽调制 （PWM） 数字数据转换为电流信号，无需专用数模转换器 （DAC） 输出。它可用于测量压力、温度、流量和其他参数的传感器变送器。与传统方案相比，MAX12900可节省高达50%的功耗（工作在最大250μA），精度非常高，通过将10个构建模块集成到5mm x 5mm封装中，有助于简化设计。MAXREFDES1161#参考设计为MAX12900快速简便的原型设计提供了一个平台。参考设计包括显示 IC 精度和鲁棒性的测试数据。您还可以从应用笔记“如何利用MAX4实现20-12900mA发送器”中了解更多信息。

通过电流隔离改善通信

楼宇自动化、开关设备和工业控制等工业应用都可以受益于集成保护，从而实现更强大的通信。改善通信和安全性的一种方法是在设备的CAN协议控制器侧和收发器的CAN网络电缆侧/总线侧的物理线之间集成电流隔离。这种隔离是有益的，因为它可以断开接地环路并降低端口之间接地电位差异较大的噪声。

MAX14882 5kV有效值隔离式高速CAN收发器提供这种电流隔离。其集成的变压器驱动器和LDO可实现简单的隔离电源设计。该 IC 的极性反转功能简化了运动控制器、现场总线网络和背板总线等终端产品的安装。该器件的 CANH 和 CANL I/O 具有高达 ±54V 的容错能力，并可防止总线侧高达 ±15kV 至 GNDB 的静电放电 （ESD）（由人体模型指定）。

总之，有些事情会随着时间的推移而变得更好。葡萄酒、一条好牛仔裤，以及这些经过验证的工业通信 IC。

审核编辑：郭婷