在使用隔離收發(fā)器時,可能會遇到模塊功能測試通過了,但應(yīng)用在產(chǎn)品上總會出現(xiàn)個別隔離性能不達標的情況,是模塊壞了?可能問題不在模塊,而是生產(chǎn)一致性得不到保證。要如何保證信號隔離一致性呢?本文將為你提供新思路。
一、一致性隱患——人工干預(yù)
起初,隨著工業(yè)通訊及汽車電子等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,RS-485及CAN總線的應(yīng)用日益廣泛。但在工業(yè)現(xiàn)場與車載環(huán)境中存在諸多信號干擾,對于整個網(wǎng)絡(luò)有著致命的影響,所以。目前主流的隔離方案有兩種,第一種方式是通過芯片方案,自主搭建,實現(xiàn)信號隔離;第二種方式是直插式隔離模塊,內(nèi)部集成了電源隔離、信號隔離。應(yīng)用時隔離性能一致性會存在一定的原因,具體原因如下。
目前國內(nèi)較為主流的方案為直插式模塊類方案,這種方案應(yīng)用簡便,即插即用,并且性能能夠覆蓋絕大數(shù)工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。或許會出現(xiàn)在模塊單獨測試階段,產(chǎn)品性能達標,但批量應(yīng)用于產(chǎn)品上時,由于模塊需要人為手工插件插入再進行焊接,隔離性能的可靠性就需要人為保證,因此在大批量的產(chǎn)品中可能會出現(xiàn)個別板子隔離防護性能不達標的情況,從而導(dǎo)致這個設(shè)備節(jié)點無法正常通訊,重則導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
除此之外,直插式的生產(chǎn)效率問題會在大批量應(yīng)用時凸顯出來,整體產(chǎn)能僅能達到高速SMT的1/7,這也是直插式模塊在大批量生產(chǎn)需求中不可規(guī)避的問題。具體如下圖1所示。
圖1 表貼式VS直插式
二、信號隔離一致性如何保證?
一致性會存在問題最根本的原因是在于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中受到人為干預(yù)。因此解決的方式有兩個方向,具體如下:
其一,這一個方向聽起來有些天方夜譚,那就是招募嫻熟的生產(chǎn)工作人員,從人員的角度將人為干預(yù)降到最低,并且能夠一定程度的提升產(chǎn)能。
其二,這一個方向?qū)⑹俏磥矸较?,實現(xiàn)全器件表貼化,全自動生產(chǎn),將人為干預(yù)排除掉,最大化產(chǎn)品的一致性。
工業(yè)通訊產(chǎn)品的信號隔離性能一致性的也是這兩個方向,第一種方向目前暫時不討論,我們來看看第二種方式,迄今為止所有的貼片方案,均是采用芯片自主搭建,這其中也有兩種形式。
第一種,采用僅支持信號隔離的芯片,這一類芯片成本較高,并且芯片外部需要再加隔離電源,電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,這會一定程度的增加研發(fā)及物料管控成本,后續(xù)維護也存在一定的難度。
第二種,使用集成了隔離電源的芯片,但此類芯片由于其隔離電源體積受到限制,所以工作頻率較高,芯片相比于現(xiàn)有直插封裝模塊有較嚴重的電磁輻射,功耗較大,輻射情況具體如下所示。
圖2 全隔離芯片近場輻射實測圖
這兩種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)全自動表貼但在應(yīng)用、性能方面均有一些不足。難道沒有即具備直插式模塊的應(yīng)用簡捷與性能,有能夠支持全自動表貼的信號隔離解決方案嗎?
三、ZLG致遠電子推出信號隔離全新方案
ZLG致遠電子憑借在總線技術(shù)的深厚積累,于2003年國內(nèi)第一款支持信號與電源全隔離的隔離收發(fā)器模塊,2006正式對外銷售,憑借產(chǎn)品性能可靠,適用于需要高穩(wěn)定性總線通訊的場合,能夠有效幫助用戶提升總線通信防護等級,得到了廣大用戶的青睞與認可,并于今年推出了表貼式的隔離收發(fā)器,詳細的發(fā)展歷程如下圖3所示。
圖3 ZLG致遠電子隔離收發(fā)器發(fā)展歷程