歐戟進口Rose Systemtechnik全系列1122208 返回列表頁

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上海歐戟貿易有限公司

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歐戟進口Rose Systemtechnik全系列1122208

歐戟進口Rose Systemtechnik全系列1122208

1.傳統離散量接口

　　傳統離散量信號的處理方案主要由FPGA、采樣電路、BIT電路構成。該方案采用光耦或比較器完成離散量信號的轉換，通過無源RC電路進行信號濾波，繼電器注入測試量，采用可編程器件FPGA構建控制和主機接口。32路采樣電路包含光隔8個，比較器8個，電阻電容各96個，閃電防護器件32個，繼電器8個，總元件數大于150個，電路板面積為200 mm×200 mm。該方案存在以下缺點：

　　(1)由于使用無源濾波電路、高壓保護管以及光隔比較器用于抗浪涌、閃電防護以及轉換接收，器件種類和數量繁多，導致系統方案體積大、重量大、功耗高、可靠性差，且分立器件構成的板級電路使用方法固定、模式單一、靈活性差;

　　(2)受分立元件特性限制，離散量信號處理速率、轉換可靠性及延時控制等關鍵性能指標無法滿足高可靠、高性能離散量轉換處理的發展需求;

　　(3)由于器件種類多、渠道分散，質量難以有效控制;同時，高性能核心器件不易采購，自主保障困難;

　　(4)離散量信號處理時，需要系統軟硬件配合，占用大量的系統資源。

　　2.新離散量解決方案

　　新解決方案采用HKA03201芯片設計。HKA03201-QB-B/L是一款高度集成的離散量信號轉換處理電路，用于各行業中開關離散信號的轉換，電路集成32路離散量處理通道，支持28 V/開、28 V/地和地/開三種離散量輸入形式，提供全面的芯片自檢、靈活錯誤監測和數據校驗等功能。芯片提供條件中斷模式和自掃描方式，支持多片級連方式，并提供AirBus ABD0100H兼容性以及離散量輸入端口1 mA干/濕電流解決方案。

　　被采集的離散量信號通過濾波并采取過壓保護后，經過分壓限幅送入離散量芯片HKA03201，通過芯片處理后由局部總線、SPI或串行總線將轉換后的信息發送到主機處理模塊。

　　2.1離散量輸入端口配置

　　芯片可同時處理32路離散量信號，分為A和B兩組，每組各16路離散量輸入端口。根據用戶實際需求，提供一種類離散量接口解決方案和干/濕電流支持型離散量接口解決方案。28 V/地或28 V/開外圍電路如圖1所示，地/開外圍電路如圖2所示。

　　圖1 28V/開外圍電路

若應用工程對離散量端口沒有干/濕電流接觸要求，對于3種輸入方式，RD可選用50 kΩ電阻。

　　如需干/濕電流支持型離散量接口解決方案，按如下步驟完成配置操作：

　　(1)明確離散量輸入形式;

　　(2)28 V/地或28 V/開的離散量外圍電路參照圖1，地/開模式的外圍電路參照圖2;

　　(3)根據端口電流需要，確定RD阻值大小。

　　VP為上拉電壓，根據離散量的輸入形式可選15 V～28 V，推薦選擇28 V。設計端口干/濕電流最小值為1 mA，RD阻值具體計算方法示例：

　　芯片內阻(圖1中框內168 kΩ和24 kΩ的和)在-55 ℃～125 ℃變化范圍為100 kΩ～300 kΩ。

　　28 V/地或28 V/開的模式干/濕電流：28 V/RD≧1 mA;推薦阻值：RD=20 kΩ。

　　地/開模式干/濕電流：28 V/RD≧1 mA;推薦阻值：RD=20 kΩ。

　　2.2基準配置

　　基準是與分壓后離散量電壓的比較參考，芯片提供兩組四類基準輸入端口，分別為設定A組16路離散兩信號閾值的Vref_A、Vref_A_HI、Vref_A_LO、Vref_charge_A和設定B組16路離散兩信號閾值的Vref_B、Vref_B_HI、Vref_B_LO、Vref_charge_B。

　　以A組作為示例，在單閾值的情況下，分壓后的離散量電壓大于基準(Vref_A)輸出為高，低于基準(Vref_A)輸出為低，在雙閾值配置的情況下，大于Vref_A為高，低于Vref_charge_A為低，Vref_A_HI與Vref_A_LO僅配合Vref_A完成電路自檢功能。

　　對于這款芯片的閾值端口配置，只需明確離散量輸入類型，然后查找芯片手冊列出的參考電壓，使用DAC配置。

　　2.3主機接口選擇

　　HKA03201-QB-B/L芯片提供兩種主機接口：SPI接口或異步并行接口，可以通過與主機的通信方式進行端口配置，接口的選擇由interface_sel(Pin18)確定，接口的選擇具有互斥性，兩種主機接口不可同時工作。當interface_sel=1，選擇SPI接口，反之為異步并行接口。同時還可以通過配置VDD_IO來決定與主機通信的TTL電平。

　　傳統分立器件方案僅可提供32路并口輸出，占用主機端口資源較多。該應用方案中的SPI模式只需三個端口即可完成與主機通信的任務，大大節省了主機的端口資源。