Die SP301H/L-Serie wurde für Anwendungen mit RS485-Kommunikationsisolation entwickelt und bietet deutliche Verbesserungen bei Datenübertragungsgeschwindigkeit, Stromverbrauch, elektromagnetischer Störfestigkeit und Gehäusegröße.
Im Vergleich zu den Vorgängermodellen der Serien SP301A und NIRS31 unterstützt die Serie SP301H/L Kommunikationsgeschwindigkeiten von bis zu 8 Mbit/s, zeichnet sich durch einen niedrigen Ruhestrom aus und bietet eine verbesserte elektromagnetische Störfestigkeit. Das kompakte SSOW10-Gehäuse mit feinen Rasteranschlüssen ermöglicht eine höhere Integration bei gleichzeitig deutlich reduzierter Leiterplattengröße und bietet Kunden so eine leistungsstarke, zuverlässige und kostengünstige Isolationslösung.
Die RS485-Kommunikation findet aufgrund ihrer großen Übertragungsdistanz, hohen Störfestigkeit und flexiblen Vernetzbarkeit breite Anwendung in Stromzählern, industriellen Automatisierungssystemen und Systemen zur Speicherung erneuerbarer Energien. In diesen Anwendungen spielen Isolationsbausteine eine entscheidende Rolle für die Kommunikationszuverlässigkeit und Systemsicherheit. Konventionelle RS485-Isolationslösungen mit drei Optokopplern weisen jedoch Einschränkungen wie eine hohe Bauteilanzahl, begrenzte Bandbreite, altersbedingte Leistungsdrift und einen großen Platzbedarf auf der Leiterplatte auf. Dadurch erfüllen sie zunehmend nicht mehr die Anforderungen an Hochgeschwindigkeitskommunikation, lange Lebensdauer und kompaktes Systemdesign. Angesichts der stetig steigenden Anforderungen an die Systemleistung entwickelt sich die digitale Isolation zum bevorzugten Ansatz für RS485-Isolationslösungen der nächsten Generation.
Herkömmliche isolierte RS485-Kommunikationslösungen benötigen typischerweise drei Optokoppler sowie mehrere externe Widerstände und Kondensatoren. Dies führt zu einer komplexen Stückliste, höheren Anschaffungs- und Lagerhaltungskosten sowie einem größeren Platzbedarf auf der Leiterplatte. Durch die Integration von drei Isolationskanälen in ein einziges Bauteil ersetzt der SP301H/L die diskreten Optokoppler und die zugehörige Schaltung direkt. Dadurch wird die Stückliste deutlich vereinfacht, die Bauteilanzahl und die Komplexität der Leiterbahnführung reduziert und die Systemintegration insgesamt verbessert.
Der SP301H/L verwendet ein kompaktes, breites SSOW10-Gehäuse, wodurch die Leiterplattengröße im Vergleich zu herkömmlichen optokopplerbasierten Lösungen um mehr als 60 % reduziert wird und wertvoller Platz auf der Leiterplatte für Systemdesigner frei wird.
Der SP301H/L unterstützt Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 8 Mbit/s auf dem Datenkanal und bis zu 1 Mbit/s auf dem Steuerkanal und überwindet damit die Bandbreitenbeschränkungen herkömmlicher Optokoppler. Dies ermöglicht die für Anwendungen wie intelligente Stromzähler und industrielle Feldbusnetzwerke erforderliche Hochgeschwindigkeits- und latenzarme Kommunikation. Um unterschiedliche Systemarchitekturen zu berücksichtigen, verfügt der SP301H über einen standardmäßig auf High-Pegel liegenden Enable-Pin, während der SP301L einen standardmäßig auf Low-Pegel liegenden Enable-Pin besitzt. Dies bietet mehr Flexibilität bei der Implementierung der MCU-Enable-Logik.
Das Gerät zeichnet sich zudem durch einen niedrigen Ruhestrom aus und eignet sich daher ideal für batteriebetriebene Geräte und Feldinstrumente mit strengen Anforderungen an den Stromverbrauch. Mit einem Betriebstemperaturbereich von –40 °C bis +125 °C erfüllen die Modelle SP301H/L die Anforderungen industrieller Anwendungen. Dank hoher Integration, kompakter Bauweise, hoher Leistung und vereinfachter externer Schaltungen ermöglichen die Modelle SP301H/L einen reibungslosen Übergang von optokopplerbasierten Lösungen und erfüllen gleichzeitig die steigende Nachfrage nach Miniaturisierung, geringem Gewicht und hoher Zuverlässigkeit in intelligenten Mess- und Industriesystemen.
Intelligente Stromzähler werden häufig in komplexen elektromagnetischen Umgebungen installiert, wo Kommunikationsverbindungen Spannungsspitzen im Stromnetz, Schaltgeräuschen und Störungen durch Langstreckenkabel standhalten müssen. Dank einer optimierten Isolationsarchitektur und verbesserter Störfestigkeit optimiert der SP301H/L die elektromagnetische Verträglichkeit (EMS) von RS485-Kommunikationsverbindungen deutlich, reduziert Bitfehlerraten und Kommunikationsunterbrechungen und gewährleistet gleichzeitig eine stabile und zuverlässige Datenübertragung.
Im Vergleich zu den Vorgängermodellen SP301A und NIRS31 bietet die SP301H/L deutliche Verbesserungen in der elektromagnetischen Robustheit:
Die elektrische Überlasttoleranz (EOS) wurde um ca. 10 % verbessert, die Latch-up-Immunität übersteigt 10 V. Dies erhöht die Widerstandsfähigkeit des Netzteils gegenüber Überlastbedingungen erheblich, reduziert das Risiko von Schäden durch anormale Spannungsschwankungen und verlängert die Gesamtlebensdauer des Systems.
Die hervorragende Störfestigkeit des Netzteils ermöglicht einen reibungslosen Betrieb und fehlerfreie Kommunikation selbst bei hochfrequenten, hochamplitudigen Systemstörungen im MHz-Bereich und verbessert so die Zuverlässigkeit in anspruchsvollen elektromagnetischen Umgebungen.
Die Gleichtakt-Immunität (CMTI) erreicht einen typischen Wert von 200 kV/µs und unterdrückt effektiv Gleichtaktstörungen, wodurch eine präzise und stabile Signalübertragung gewährleistet wird.
Darüber hinaus basiert die SP301H/L auf der branchenführenden kapazitiven Isolationstechnologie der dritten Generation von NOVOSENSE und bietet damit eine außergewöhnliche Isolationsleistung. Das Gerät unterstützt eine Isolationsspannung von bis zu 5 kVrms (1 Minute) und eine Stoßspannungsfestigkeit von über 10 kV und erfüllt damit erhöhte Isolationsanforderungen.
