摘要: MAX22190是一款八进制工业数字输入器件,具有高集成度,降低功耗和散热,以及内置诊断的容错功能。本系列常见问题解答了有关工业应用中MAX22190操作的最常见问题。
MAX22190为工业设计工程师提供以下主要优势:
高集成度,减少BOM数量和电路板空间
降低功耗和散热,使其成为无风扇操作的理想选择
内置诊断的容错功能,增强系统可靠性,延长正常运行时间
可配置性,支持多个传感器类型与单个SKU
MAX22190通常用于可编程逻辑控制器(plc)中的数字输入模块。
MAX22190是一个功能替换/升级,但它不是一个100%引脚兼容的替代品。然而,与老一代MAX3191x产品相比,MAX22190提供了许多额外的功能。
MAX3191x产品只提供MAX22190功能的一个子集。表1显示了产品的顶级比较,并强调了选择MAX22190的好处。
功能 | MAX3191x | MAX22190 | MAX22190受益 |
传感器的支持 | 1、3类 | 输入1、3和2 | 减少sku |
断线检测 | 没有 | 是的,包括可调的输入通道断线阈值和REFDI和REFWB引脚的开/短检测 | 提高了系统的完整性和可靠性 |
故障检测 | 现场供电和温度监视器 | 现场供电和温度监视器,CRC和SPI帧错误,断线检测,开/短检测 | 由于容错和内置诊断,增加了正常运行时间 |
闩锁信号,在序列化之前同步所有输入 | 没有 | 是的 | 同时采样所有输入信号跨多个ic |
包 | TSSOP-28 | TQFN-32 | 小的足迹 |
集成输入保护 | 没有 | 是的 | 坚固,高达±40V的场输入,浪涌保护 |
MAX22190是第一款支持1、3或2型传感器精确限流的器件。MAX22190可以配置为1型和3型传感器的八进制器件,也可以配置为2型传感器的四路器件。
连接到REFDI引脚的外部电阻设置输入电流限制。连接到REFWB引脚的外部电阻设置断线报警阈值的电流限制。
不。MAX22190输入只支持电流源传感器。
电隔离MAX22190最简单的方法是隔离SPI端口和控制信号(FAULT, READY和LATCH)。Devices有配套产品- MAX14483六通道数字隔离器,提供3.75kV(RMS)隔离的单芯片解决方案。MAX14483还具有在MAX22190和低电压MCU或FPGA之间提供电压级转换的额外好处。
是的。MAX22190可以使用连接到VDD引脚的3.0V-5.5V电源供电,VDD24引脚未连接(浮动)。该配置具有较低的散热效果。
该功能旨在验证传感器元件和MAX22190之间现场接线的完整性。具有可编程阈值的比较器可以检测由处于开路状态的双线接近传感器产生的小输入电流,或者检测由置于开路开关上的诊断电阻产生的电流。断线电流阈值通过在REFWB引脚和GND之间放置一个电阻来设置。
电气特性tWBD是断线滤波器延迟,其为20ms(类型),或接线故障发生时WB寄存器中相关位被设置的典型延迟。
MAX22190监控REFWB和REFDI引脚,以确定它们是开路还是短路。在正常工作条件下,这些引脚既不开也不短,因此不会检测到故障。然而,如果这些引脚中至少有一个电流限制设置电阻没有正确安装,则FAULT2寄存器会产生故障。例如,如果在其中一个引脚上检测到的电流小于6.6µA,则检测到该引脚的开路故障;如果在其中一个引脚上检测到的电流超过550µA,则检测到该引脚的短路故障。FAULT2寄存器中的四位(每个引脚两个)可以设置为指示引脚的开路或短路故障。
MAX22190有四种工作模式,由引脚M1和M0选择。如果选择模式2或模式3,则支持菊花链操作。模式0和模式1不支持Daisy-chain。
可以,但如果设备是菊花链的,请确保为每个设备选择的操作模式是兼容的。
在SPI模式0和模式2中,可以使用5位CRC来确认MAX22190与外部设备(如MCU)之间传输期间的数据完整性。这需要使用24位帧-对于SPI写周期,需要外部MCU计算CRC并将其时钟输入SDI线上的MAX22190。如果接收到的数据有CRC错误,MAX22190设置一个错误标志。对于SPI读取周期,MAX22190生成CRC并将其从SDO线上的MAX22190中取出。接收此数据的MCU需要检查是否存在CRC错误并相应地标记。
MAX22190 EV Kit原理图提供了推荐的外部组件,以满足IEC 61000-4-2, /-4, /-5 ESD, EFT和Surge标准。
如果传感器开启,则在MAX22190 INx引脚处看到的电压高(通常为6V低到高阈值)。连接到相应LEDx引脚的LED从该场输入电压中提取电流,而不是MAX22190的场电源。因此,术语“无能源LED”被使用,因为LED的操作不会增加现场供应很长时间。
为了获得最佳的热性能,MAX22190必须在整个暴露垫(EP)区域下方有一个坚固的接地面,并带有多个热通孔。
该滤波器旨在从缓慢转换的输入信号中剥离和去除小故障,以防止误触发。每个输入上的可编程滤波器可以被编程为旁路或具有指定的延迟。例如,用户选择延迟值为3.2ms。但是,如果在此延迟期间存在故障,则输入切换和输出切换之间的总延迟时间可以为3.2ms,因为内部滤波器计数器在任何故障期间反转计数方向。
旁路模式没有“额外”滤波器延迟,典型的输入输出延迟为2µs。
数据表中有三种电气规格:
f(IN) =场输入采样率(1000kHz)
t(PW) =最小可检测场输入脉冲宽度(3µs)
LATCH延迟= IN1-8输入数据冻结的延迟(50ns)
任何小于3µs的信号都会被检测到,并通过输入滤波器。在输入滤波器和串行化之前,当检测到LATCH信号下降沿时,设备冻结所有八个输入需要最大50ns。假设一个10MHz的SCLK和16位SPI帧,提取数据的最小时间为1.6µs。
采样率为1000kHz(1µs),滤波电路(旁路模式)的最小延迟为2µs。因此,最小可检测脉冲宽度为3µs。
MAX22195提供与MAX22190类似的功能,但具有8个能够驱动3.0V-5.5V CMOS负载的输出,提供比SPI更简单,更高速度的接口。
MAX14914是一种可配置的数字输入/输出(DIO)设备,也支持1、2或3型输入。
MAX22191是一种单通道数字输入设备,也可以支持1、2、3型传感器。它可以“寄生”供电,并与电流下沉和电流源传感器类型一起工作。
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