Isolamento rinforzato per prestazioni industriali avanzate

Texas Instruments ha presentato nuove famiglie di isolatori digitali e modulatori delta-sigma che offrono un isolamento rinforzato per proteggere le apparecchiature elettroniche da alte tensioni sulla linea. La famiglia ISO7842 è costituita da isolatori rinforzati con il più alto livello di immunità del settore, i primi in grado di resistere a una barriera di isolamento con una tensione di breakdown pari a 1.500 Vrms per una vita utile minima di 40 anni. La famiglia di modulatori delta-sigma AMC1304 offre prestazioni di precisione ai massimi livelli e i consumi più bassi, con isolamento rinforzato per il monitoraggio dello shunt di corrente (derivatore). Per maggiori informazioni sulla nuova serie di isolatori rinforzati, visitate il sito. Le aziende di automazione di fabbrica, controllo motori e altre attrezzature industriali stanno integrando sempre più elettronica avanzata per ridurre i consumi e aumentare l’efficienza e l’intelligenza degli impianti, innalzando i requisiti in termini di data rate e alzando l’asticella delle prestazioni del sistema. I nuovi dispositivi di TI offrono un isolamento rinforzato robusto, con velocità e prestazioni elevate, per soddisfare i requisiti di isolamento funzionali e di sicurezza in applicazioni soggette a rischi di breakdown ad alta tensione, sfruttando decenni di esperienza consolidata nelle prestazioni analogiche di precisione e nell’immunità in ambienti industriali gravosi.

Vantaggi principali della serie ISO7842:

• Valori superiori di breakdown con isolamento rinforzato: isolamento rinforzato con sovratensione transitoria massima di 8.000 V, secondo la norma DIN V VDE 0884-10. Inoltre, ISO7842 ha un valore di isolamento di 5.700 Vrms, secondo lo standard UL 1577, superiore ai valori tipici di 5.000 Vrms. (Sono in programma le certificazioni UL Recognized Component e DIN V VDE 0844-10).
• Affidabilità a lungo termine: Massima tensione operativa con 1.500 Vrms, fino al 50 percento superiore rispetto a soluzioni concorrenti.
• Riduzione al minimo degli errori di trasmissione dei dati: Prestazioni elevate in termini di immunità ai transitori di modo comune (CMTI) pari a 100 kV/microsecondo per comunicazioni affidabili in ambienti rumorosi.
• Protezione ai vertici del settore: Con il più alto valore di protezione contro i picchi di tensione, pari a 12.800 V_PEAK, il dispositivo ISO7842 può resistere a impulsi di tensione istantanei elevati, contribuendo a proteggere l’elettronica dai danni provocati da picchi di tensione.
• Temporizzazione di precisione ad alta velocità: ISO7842 garantisce una temporizzazione precisa con oltre 100 Mbps di data rate e jitter ridotto.

Vantaggi principali della serie AMC1304:

• Prestazioni di precisione avanzate: L’errore di offset massimo di 150 microvolt e l’errore di guadagno di +/- 0,3 percento rappresentano le prestazioni CC migliori del settore. Con la più bassa deriva termica, i dispositivi assicurano precisione elevata sull’intero intervallo di temperature di funzionamento da -40 °C a +125 °C. Le prestazioni CA ai vertici del settore consentono ai progettisti di controlli per motore di ridurre al minimo distorsioni e rumori.
• Consumi ridotti: La dissipazione di potenza più bassa del settore (max. 7 mA sul lato primario e 5 mA sul lato secondario), unita a una gamma di tensione in ingresso da 50 mV, riduce i consumi del sistema nel suo complesso dell’80 percento.
• Progettazione più semplice: La soluzione con quattro modulatori delta-sigma AMC1304 è la prima nel settore che integra un regolatore LDO che consente di collegare il modulatore a una tensione di alimentazione non regolata. Abbinato a microcontrollori (MCU) C2000 Delfino TMS320F2837x e TMS320F2807x di TI con interfacce di modulazione e filtri di sincronizzazione integrati, AMC1304 incrementa le prestazioni di sistema acquisendo in modo preciso ed efficiente diversi segnali analogici.
• Protezione di isolamento ad alta tensione: i dispositivi offrono un isolamento rinforzato di 7.000 V, picchi di tensione di 10.000 V e tensioni operative di 1.000 Vrms e 1.500 Vdc. Sono certificati come UL Recognized Component secondo la normativa UL 1577 e conformi alla normativa DIN V VDE 0884-10.

Strumenti e assistenza per l’avvio rapido dei progetti

Il servizio di assistenza di TI, che comprende kit di valutazione hardware e progetti di riferimento della libreria TI Designs, accelera il time-to-market per i progettisti che scelgono di utilizzare le famiglie ISO7842 e AMC1304. Il progetto di riferimento con shunt di corrente isolato e feedback di tensione (TIDA-00171) implementa il modulatore delta-sigma AMC1304 e la MCU Delfino C2000 TMS320F28377D. Il progetto di riferimento LVDS isolato (TIDA-00330) usa un nodo ricetrasmettitore M-LVDS con isolamento rinforzato e un alimentatore isolato per realizzare una robusta interfaccia seriale ad alta velocità, utilizzando l’isolatore digitale ISO7842, il ricetrasmettitore M-LVDS SN65MLVD203, il driver trasformatore SN6501 e il regolatore LDO monocanale TPS76333. Attualmente TI mette a disposizione altri due progetti di riferimento con isolamento rinforzato. Visitate i forum dedicati a convertitori di dati di precisione e interfacce industriali nella TI E2E Community per cercare soluzioni, ricevere assistenza, condividere conoscenze e risolvere problemi con altri colleghi e con gli esperti di TI.

Package, disponibilità e prezzi

Il dispositivo ISO7842 a quattro canali è il primo di una famiglia di isolatori digitali rinforzati che offre dispositivi a uno, due, tre e quattro canali. Attualmente è disponibile il modello ISO7842 in volumi da produzione, mentre altri dispositivi verranno commercializzati nel Q1 2015. Il modello AMC1304M25 con LDO integrato e interfaccia CMOS e i modulatori delta-sigma AMC1305L25 sono i primi di sette dispositivi che supporteranno ingressi da +/-50 a +/-250 mV. AMC1304M25 è disponibile in campionatura dal 18 novembre, mentre i volumi da produzione sono previsti per l’inizio del 2015.

Per maggiori informazioni sull’offerta di isolatori rinforzati di TI:

• Leggete le schede tecniche di ISO7842 e AMC1304M25.

• Scaricate un whitepaper su definizioni e metodi di test per isolatori rinforzati ad alta tensione.
• Scoprite i vantaggi dell’isolamento rinforzato sul blog Analog Wire.

• Leggete l’articolo “Isolated sensing systems with low power consumption“ pubblicato su Analog Applications Journal.
• Guardate un video sui test di caratterizzazione ad alta tensione.