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業內集成度最高的工業輸出信號調理器,簡化了PLC和工業控制/自動化系統的設計


來源: | 時間:2025年07月16日

SUNNYVALE,CA。2009年8月19日。Maxim Integrated Products (NASDAQ:MXIM)推出工業模擬輸出信號調理器MAX15500/MAX15501。器件能夠為工業市場提供比競爭器件更多的功能、更高的集成度以及更小的整體方案尺寸。器件具有空前的集成度:可編程電壓輸出放大器和電流輸出放大器;直接從24V現場電源產生±10V和4至20mA輸出;±35V電路保護;全面的故障指示;靈活的菊鏈連接。

MAX15500/MAX15501節省了4至20mA和/或雙極性/單極性電壓輸出應用的電路板空間和設計時間。器件可理想用于PLC (可編程邏輯控制器)模擬輸出、分布式I/O、嵌入式系統以及工業控制和自動化系統。器件高度的集成特性提高了設計靈活性,可采用單個器件實現通道間隔離的應用,或采用多個器件實現群隔離應用。

針對PLC模塊進行優化

MAX15500/MAX15501簡化了PLC模塊的設計。同類典型的信號調理器需要精確匹配的電阻,以便在整個溫度范圍內較好地跟蹤電壓。MAX15500/MAX15501集成的電壓放大器和電壓至電流轉換器省去了這些額外的電阻,從而節省了寶貴的電路板空間。器件外部只需一個電流增益設置電阻。器件提供全面的故障檢測,包括電流模式下的負載開路、電壓模式下的負載短路、過熱、以及電源欠壓,可以檢測間歇性和永久性的負載故障。發生故障時,漏極開路故障中斷引腳將被拉低。這兩款器件是市場上僅有的集成所有上述功能的器件。可通過SPI™接口讀取故障位狀態。

MAX15500/MAX15501模擬輸出調理器可以將輸出擴展至滿幅的+5%或+20%,提供PLC廠家所需的與控制電壓信號正比的可編程電流(高達±24mA)或電壓(高達±12V)輸出。控制電壓通常由外部DAC提供,DAC的輸出電壓范圍為0至4.096V (MAX15500)和0至2.5V (MAX15501)。

輸出電流和電壓可選擇為單極性或雙極性。另外,可以在輸入信號中加入HART信號。

為工業控制系統提供一流的故障指示能力

多數工業控制系統需要故障檢測和故障處理功能。通常,競爭器件采用3倍數量的中斷標志用于故障檢測,因而需要更多的引腳和光電隔離器。這些故障引腳均不能閉鎖,因此競爭器件需要使用更多的微控制器中斷來檢測間歇性故障。此外,競爭器件只能監測極少的故障源,并且沒有一款具有電源監測功能。

相比之下,MAX15500/MAX15501具有同類產品中最全面的故障處理能力和最佳的故障指示性能。MAX15500/MAX15501沒有使用獨立的中斷引腳,而是通過SPI接口和一個額外的漏極開路中斷輸出指示短路、開路、低壓以及過熱等故障狀態。這種故障檢測方法減少了所需的主處理器I/O引腳數量和軟件加載。針對需要故障跟蹤及解決的系統,器件提供了一個故障寄存器,存儲故障源信息。MAX15500/MAX15501還包含一個用于監測負載的模擬輸出。該系列器件是能夠進行PSU監測的信號調理器的唯一選擇。

獨特的性能

“設計者現在可以直接采用±24V現場電源為輸出調理器供電”,Maxim數據轉換器產品開發部總監Jeremy Tole表示。直接采用±24V電源供電是對使用外部電壓調節器的競爭方案的顯著改進。另外,MAX15500/MAX15501具有標準的±24V、±20%現場電源范圍,而競爭器件只能工作在最大±22V的電源電壓。因此,競爭器件需要外部電壓調節器以實現±24V方案。

±24V電源電壓下,MAX15500/MAX15501在電流模式時可以處理750Ω的典型負載,±32.5V電源時負載可增至1000Ω。“設計人員可以確信器件輸出具有±35V的現場電源保護能力,這是該系列器件獨有的特性”,Tole補充道。由于省去了其它方案所需的額外保護電路,這種電壓保護特性節省了成本和電路板空間。

另外,MAX15500/MAX15501的輸出、電源輸入和檢測輸入均具有高達±35V的對地或對電源的過流和短路保護。

MAX15500/MAX15501通過3線SPI/QSPI™/MICROWIRE™/DSP兼容的串行接口進行編程,串口可菊鏈連接。由于這種接口節省了電路板空間、降低了光電隔離和變壓器隔離系統的復雜度,因而成為首選的接口。器件就緒邏輯輸出和2個器件選擇輸入簡化了多個器件的菊鏈連接。一串MAX15500/MAX15501器件可以端接至任何標準SPI兼容的單個器件。鏈路中的MAX15500/MAX15501部分具有與單個器件相似的時序參數要求。

MAX15500/MAX15501關鍵特性
  • 采用±24V工業現場電源供電
  • 高達±32.5V的電源電壓
  • 高達±35V的輸出保護
  • 支持+4.096V (MAX15500)或+2.5V (MAX15501)輸入信號
  • 可編程輸出(具有輸出擴展能力):±10V、0至10V、0至5V、±20mA、0至20mA、4至20mA
  • 具有菊鏈能力的SPI接口
  • 用于菊鏈連接的低電平有效READY輸出
  • 用于讀回配置的DOUT,以提供額外的安全性
  • 全面的故障指示:短路和過流保護、開路檢測、低壓檢測、過熱保護以及額外的安全性
  • 用于監測負載的模擬輸出
  • 電流模式下輸出可驅動0至1kΩ負載
  • 電壓輸出可驅動低至1kΩ的負載
  • HART兼容
  • 整個溫度范圍內增益誤差漂移為2ppm/°C
  • 40µs快速建立時間
MAX15500/MAX15501提供超小尺寸(5mm x 5mm)、32引腳TQFN封裝,工作于-40°C至+105°C擴展工業級溫度范圍。

芯片起價$2.96 (1000片起,美國離岸價)。
Maxim Integrated Products是一家設計、生產、銷售高性能半導體產品的上市公司。公司成立25年來不斷創新,始終致力于為客戶提供具有高產品附加值的模擬和混合信號設計方案。迄今為止,公司的產品總數超過6000種,廣泛應用于工業、通信、消費類電子以及計算處理等領域。

FROM: Company Name: Aunytor Electronic (HK) Co.,Ltd             Contact Person: Charlotte             Skype: Aunytor             whatsapp:+86 13537622113             Email: carrot@aunytorchips.com

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