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Silicon Labs (NASDAQ : SLAB) a introduit les premiers isolateurs numériques multicanaux à haute vitesse de l’industrie, conçus pour satisfaire les exigences des applications utilisant des contrôleurs logiques programmables (Programmable Logic Controllers, PLC). La nouvelle famille Si838x de robustes isolateurs d’entrée PLC offre une combinaison inégalée de canaux à haute vitesse (jusqu’à 2 Mbps), un nombre exceptionnel de canaux intégrés (jusqu’à huit canaux par composant), la disponibilité d’une entrée bipolaire, une grande immunité au bruit et un isolement de sécurité de 2.5k VRMS. La famille Si838x fournit une solution spécialement conçue pour les applications PLC telles que les modules industriels d’E/S, les machines à commande numérique par ordinateur (Computer Numerical Control, CNC) et les pilotes de servomoteur. Les isolateurs Si838x sont également idéaux pour les contrôleurs d’automatisation des processus (Process Automation Controllers, PAC) utilisés dans les systèmes distribués de contrôle des processus.

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Largement déployés dans l’environnement difficile des usines, les PLC doivent être robustes et compacts. De nombreux modèles de PLC comptent jusqu’à 128 canaux et ont des entrées multiples à haute vitesse. Bien que les photocoupleurs aient été la solution d’isolation par défaut depuis des décennies, ils imposent aux concepteurs de PLC de relever quelques défis majeurs. Manquant de capacités dans le domaine de la haute vitesse, les photocoupleurs ne sont pas assez rapides pour des applications PLC à haute performance tels que le contrôle de servomoteurs. Les photocoupleurs ont également des lacunes côté forte immunité au bruit, et leur performance se dégrade au fil du temps et selon la température, induisant des risques en termes de fiabilité dans les applications industrielles à haute température. La famille Si838x est la première à relever tous ces défis en fournissant une solution d’isolation souple, à haute vitesse, multicanaux et bipolaire, dans un boîtier QSOP compact, affichant une durée de vie beaucoup plus longue et une plus grande fiabilité que les versions à base de photocoupleur.

Les isolateurs Si838x de Silicon Labs sont des composants hautement intégrés sur une puce unique offrant huit canaux d’interface numérique 24 V de terrain. Ce haut niveau d’intégration permet, lors d’une conception PLC, de faire des économies significatives en termes de liste des composants (BOM : Bill Of Materials) et d’encombrement sur la carte.. En mettant en cascade (« Daisy Chaining ») 16 isolateurs Si838x, les développeurs peuvent créer des PLC avec jusqu’à 128 canaux pris en charge par un port d’interface périphérique série unique (Serial Peripheral Interface, SPI) sur le processeur embarqué du système.

L’interface du contrôleur peut être à huit canaux parallèles ou un SPI à quatre ports. Les développeurs peuvent configurer le SPI par programmation à la volée afin de traiter au cas par cas des signaux bruités ou présentant des rebonds, et pour la mise en cascade afin de soutenir des conceptions PLC à haute concentration de canaux. Un filtre anti-rebond en option est soit préprogrammé dans une configuration parallèle ou programmable dans une configuration de sortie série.

Tirant parti de la remarquable technologie d’émulateur LED à base de CMOS de Silicon Labs, les isolateurs Si838x disposent également d’une entrée bipolaire, offrant ainsi aux développeurs un choix sur le style d’entrées appropriées selon les circonstances. Le circuit d’entrée de l’émulateur LED supporte jusqu’à huit entrées (de type charge ou décharge) dans un composant isolateur unique sans nécessiter une source d’alimentation. L’interface de sortie vers le contrôleur prend en charge le fonctionnement à faible consommation sous 2,25 V.

Les isolateurs Si838x affichent une vitesse très élevée atteignant 1 MHz (2 Mbits/s), ce qui est essentiel pour les applications de commande de servomoteur. Les isolateurs assurent également une excellente immunité au bruit sur les canaux à haute vitesse (avec typiquement un CMTI de 50 kV/µS) pour améliorer la fiabilité du système.

« La famille Si838x de Silicon Labs répond aux défis spécifiques des PLC en offrant une solution d’isolateur numérique multicanaux compacte à haute vitesse », déclare Ross Sabolcik, vice-président des produits de puissance à Silicon Labs. « Les développeurs de PLC peuvent désormais facilement faire évoluer leurs conceptions basées sur des photocoupleurs vers une technologie avancée d’isolation numérique offrant les avantages d’une meilleure performance, d’une plus grande souplesse de conception, d’une densité élevée de canaux et d’une haute fiabilité à long terme. »

Principales caractéristiques de la famille Si838x d’isolateurs d’entrée de champ PLC

 Capacité d’entrée bipolaire offrant une souplesse de conception concernant le type d’entrée (charge ou décharge) des PLC

 Jusqu’à 8 canaux dans un seul boîtier réduisant l’encombrement sur la carte pour des conceptions de PLC compactes

 Des canaux à haute vitesse de 2 Mbits/s permettant une commande fiable des servomoteurs

 Haute immunité de bruit (50 kV/µS CMTI sur des canaux à grande vitesse) assurant un fonctionnement fiable

 Interface parallèle ou interface SPI pour une souplesse de conception

 Un port unique SPI prenant en charge 128 canaux avec 16 composants Si838x, diminuant le nombre de broches d’E/S de contrôle

 Filtre anti-rebond programmable par l’utilisateur via SPI

 Possibilité d’une tension VDD entre 2,25V et 5,5V réduisant la consommation d’énergie pour les interfaces de contrôleur à faible puissance

 Isolation intégrée avec une sécurité certifiée de 2,5k VRMS

Prix et disponibilité

Des échantillons et des quantités de production des isolateurs d’entrée PLC Si838x sont maintenant disponibles dans un boîtier 20-QSOP compact. Le prix de la famille Si838x en quantités de 10.000 unités commence à 1,91 $ (USD). Pour simplifier le développement d’applications PLC, Silicon Labs propose le kit d’évaluation Si838xISO-kIT au prix de 29 $ (USD MSRP). Pour commander des échantillons de composants et des outils de développement, veuillez visiter http://www.silabs.com/isolation