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可配置、隔离型10位ADC,用于多范围二进制输入

业界首款集成式多电压二进制输入检测方案

产品详情

MAX14001/MAX14002为隔离型、单通道模/数转换器(ADC),带有可编程电压比较器和浪涌电流控制,优化用于可配置二进制输入应用。MAX14001/MAX14002的二进制输入侧(现场侧)和比较器输出/SPI侧(逻辑侧)提供3.75kVRMS集成隔离。集成、隔离型、DC-DC转换器为所有现场侧电路供电,所以即使没有输入信号也可以执行现场侧诊断。20引脚SSOP封装提供5.5mm爬电距离和间隙,II级CTI等级。

器件将隔离阻障现场侧的输入电压连续数字化,并通过隔离阻障将数据发送到器件的逻辑侧,然后即可将输入电压与可编程门限进行比较。如果输入电压高于上限或者低于下限,二进制比较器输出引脚为高电平。禁止滤波时,比较器对输入变化的响应时间小于150μs;使能滤波时,比较器采用最新2、4或8个ADC读数的滑动平均。滤波和未滤波ADC读数均通过5MHz SPI端口提供,该端口也用于设置比较器门限和其它器件配置。

MAX14001/MAX14002通过外部、高电压FET控制二进制输入的电流。该电流清理继电器触点以及衰减输入噪声。监测ADC读数的浪涌比较器触发浪涌电流或润湿脉冲。浪涌触发门限、电流幅值和电流持续时间在MAX14001中全部是可编程的,但在MAX14002中是固定值。高电压FET不提供浪涌电流时,切换至偏压模式。偏压模式在二进制输入上提供小电流负载,以衰减容性耦合噪声。在MAX14001和MAX14002中,偏置电流可在50μA至3.75mA范围内编程。这样允许实现噪声衰减和功耗之间的最佳平衡。

主要特征

  • 支持可靠地检测二进制输入
    • 可编程输入偏置电流抑制线路噪声
    • 3.75kVRMS隔离,可持续60 s
    • 5.5mm爬电距离和间隙
    • II级CTI等级封装材料
  • 高度集成降低BOM和电路板空间
    • 10位、10ksps ADC
    • 二进制门限比较器
    • 驱动耗尽型FET的控制电路
    • 数据和DC-DC电源双隔离
    • 20-SSOP封装
  • 提高设备“运行时间”以及简化系统维护
    • 支持现场侧诊断
    • 自动自检
  • 无可比拟的灵活性
    • 可编程输入门限上限和下限
    • 可编程浪涌电流激活门限、幅值和持续时间
    • 菊链连接SPI接口

应用/用途

  • 配电自动化
  • 高压二进制输入(12V–300V)
  • 工业控制、多范围、数字输入模块,独立隔离输入
  • 变电站自动化
Parametric specs for Sensor Interface Devices
Sensor Interface Type Multi-level Binary Input
µC Interface Type Parallel
SPI
# Channels 1
VSUPPLY (V) (min) 3
VSUPPLY (V) (max) 3.6
ISUPPLY (µA) (typ) 4800
Low Power Shutdown No
Oper. Temp. (°C) -40 to +125
Package/Pins SSOP HYBRID/20
Budgetary
Price (See Notes)
$4.86 @1k
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简化框图

MAX14001, MAX14002: Functional Diagram Isolated ADC for Configurable Binary Input Application Circuit. MAX14001, MAX14002: Functional Diagram Zoom icon

技术文档

设计与质量

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描述

MAX14001/14002评估系统(EV系统)提供评估MAX14001和MAX14002隔离型、单通道模/数转换器(ADC)必需的硬件和软件;器件带有可编程电压比较器和浪涌电流控制,优化用于可配置二进制输入应用。MAX14001/ MAX14002评估板具有兼容Pmod™ 的连接器,用于SPI通信。评估系统包括USB2PMB2适配器电路板,通过USB电缆从PC接收命令,形成软件与评估板上MAX14001/MAX14002之间的通信SPI接口。

评估系统包括图形用户界面(GUI),提供目标器件与PC之间的通信。MAX14001/MAX14002评估板有两片MAX14001/MAX14002器件(U1和U2),可工作在多种模式,如图1所示:

  1. 单通道模式:USB2PMB2适配器连接到评估板上的连接器PMOD1或PMOD2,取决于哪个是首选通道,允许利用信号调理电路配置模拟输入。
  2. 菊链模式:USB2PMB2适配器连接到连接器PMOD1,U1的DOUT连接到U2的DIN。U1和U2由同一SPI接口控制。
  3. 双通道模式:USB2PMB2适配器连接到连接器PMOD1,由两个片选信号(CS1和CS2)通过同一连接器/GUI接口控制每片芯片。

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特征

  • 非常容易评估MAX14001/MAX14002
  • 评估板由USB供电
  • 菊链连接SPI接口
  • 内部或外部电压基准
  • 半波或全波输入整流滤波器
  • Windows XP®、Windows® 7、Windows 8.1和Windows 10兼容软件
  • 完全装配并经过测试
  • 经过验证的PCB布局
  • 符合RoHS标准

描述

MAX14001/14002评估系统(EV系统)提供评估MAX14001和MAX14002隔离型、单通道模/数转换器(ADC)必需的硬件和软件;器件带有可编程电压比较器和浪涌电流控制,优化用于可配置二进制输入应用。MAX14001/ MAX14002评估板具有兼容Pmod™ 的连接器,用于SPI通信。评估系统包括USB2PMB2适配器电路板,通过USB电缆从PC接收命令,形成软件与评估板上MAX14001/MAX14002之间的通信SPI接口。

评估系统包括图形用户界面(GUI),提供目标器件与PC之间的通信。MAX14001/MAX14002评估板有两片MAX14001/MAX14002器件(U1和U2),可工作在多种模式,如图1所示:

  1. 单通道模式:USB2PMB2适配器连接到评估板上的连接器PMOD1或PMOD2,取决于哪个是首选通道,允许利用信号调理电路配置模拟输入。
  2. 菊链模式:USB2PMB2适配器连接到连接器PMOD1,U1的DOUT连接到U2的DIN。U1和U2由同一SPI接口控制。
  3. 双通道模式:USB2PMB2适配器连接到连接器PMOD1,由两个片选信号(CS1和CS2)通过同一连接器/GUI接口控制每片芯片。

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特征

  • 非常容易评估MAX14001/MAX14002
  • 评估板由USB供电
  • 菊链连接SPI接口
  • 内部或外部电压基准
  • 半波或全波输入整流滤波器
  • Windows XP®、Windows® 7、Windows 8.1和Windows 10兼容软件
  • 完全装配并经过测试
  • 经过验证的PCB布局
  • 符合RoHS标准

描述

The MAX14001 peripheral module provides the hardware to evaluate the MAX14001 isolated ADC to measure two channels of data, line voltage (up to 230V AC or ±325V DC) and load current (up to 5A). All power and communication is with a simple USB cable—no separate field side power is required. The integrated DC-DC converter provides power isolation for the system and powers all field-side circuitry. This integrated design reduces the BOM and board dimension for building an isolated ADC system. Refer to the MAX14001 IC data sheet for detailed information regarding operation of the IC.

The MAX14001PMB has a 12-pin Pmod™-compatible connector for SPI communication. The peripheral module can be used in various ways. Maxim sells a low-cost USB2PMB2 adapter board that uses the Munich GUI software for communication through a USB cable. This is not included with this board, but is available from Maxim or one of our distributors. Alternatively, any microcontroller or FPGA with a 12-pin Pmod-compatible connector for SPI communication can be used.

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特征

  • Easy Evaluation of the MAX14001/MAX14002
  • 3.75kVRMS Isolation for Both Data (SPI) and Power (DC-DC Supply)
  • Peripheral Module Is Powered from a Single 3.3V Supply (USB2PMB2 Is USB-Powered), No Field Side Supply Required
  • Measure AC or DC, Voltages Up to 230V AC or ±325V DC and Current Up to 5A
  • Programmable Comparator Output
  • Works With USB2PMB2 Adapter and Munich GUI Software
  • Fully Assembled and Tested
  • Proven PCB Layout
  • RoHS Compliant

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参量

Parametric specs for Sensor Interface Devices
Sensor Interface Type Multi-level Binary Input
µC Interface Type Parallel
SPI
# Channels 1
VSUPPLY (V) (min) 3
VSUPPLY (V) (max) 3.6
ISUPPLY (µA) (typ) 4800
Low Power Shutdown No
Oper. Temp. (°C) -40 to +125
Package/Pins SSOP HYBRID/20
Budgetary
Price (See Notes)
$4.86 @1k

主要特征

  • 支持可靠地检测二进制输入
    • 可编程输入偏置电流抑制线路噪声
    • 3.75kVRMS隔离,可持续60 s
    • 5.5mm爬电距离和间隙
    • II级CTI等级封装材料
  • 高度集成降低BOM和电路板空间
    • 10位、10ksps ADC
    • 二进制门限比较器
    • 驱动耗尽型FET的控制电路
    • 数据和DC-DC电源双隔离
    • 20-SSOP封装
  • 提高设备“运行时间”以及简化系统维护
    • 支持现场侧诊断
    • 自动自检
  • 无可比拟的灵活性
    • 可编程输入门限上限和下限
    • 可编程浪涌电流激活门限、幅值和持续时间
    • 菊链连接SPI接口

应用/用途

  • 配电自动化
  • 高压二进制输入(12V–300V)
  • 工业控制、多范围、数字输入模块,独立隔离输入
  • 变电站自动化

描述

MAX14001/MAX14002为隔离型、单通道模/数转换器(ADC),带有可编程电压比较器和浪涌电流控制,优化用于可配置二进制输入应用。MAX14001/MAX14002的二进制输入侧(现场侧)和比较器输出/SPI侧(逻辑侧)提供3.75kVRMS集成隔离。集成、隔离型、DC-DC转换器为所有现场侧电路供电,所以即使没有输入信号也可以执行现场侧诊断。20引脚SSOP封装提供5.5mm爬电距离和间隙,II级CTI等级。

器件将隔离阻障现场侧的输入电压连续数字化,并通过隔离阻障将数据发送到器件的逻辑侧,然后即可将输入电压与可编程门限进行比较。如果输入电压高于上限或者低于下限,二进制比较器输出引脚为高电平。禁止滤波时,比较器对输入变化的响应时间小于150μs;使能滤波时,比较器采用最新2、4或8个ADC读数的滑动平均。滤波和未滤波ADC读数均通过5MHz SPI端口提供,该端口也用于设置比较器门限和其它器件配置。

MAX14001/MAX14002通过外部、高电压FET控制二进制输入的电流。该电流清理继电器触点以及衰减输入噪声。监测ADC读数的浪涌比较器触发浪涌电流或润湿脉冲。浪涌触发门限、电流幅值和电流持续时间在MAX14001中全部是可编程的,但在MAX14002中是固定值。高电压FET不提供浪涌电流时,切换至偏压模式。偏压模式在二进制输入上提供小电流负载,以衰减容性耦合噪声。在MAX14001和MAX14002中,偏置电流可在50μA至3.75mA范围内编程。这样允许实现噪声衰减和功耗之间的最佳平衡。

简化框图

MAX14001, MAX14002: Functional Diagram Isolated ADC for Configurable Binary Input Application Circuit. MAX14001, MAX14002: Functional Diagram Zoom icon

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