Bien que cette approche traditionnelle soit techniquement valable, ses limites apparaissent de plus en plus clairement face aux exigences actuelles de miniaturisation, de réduction des coûts, de haute fiabilité et de réduction des délais de développement.
D'une part, une nomenclature trop lourde augmente les coûts d'achat, de stockage et de gestion, tandis que l'utilisation de plusieurs composants discrets occupe un espace précieux sur le circuit imprimé, ce qui freine la conception de systèmes compacts.
En revanche, les connexions entre composants discrets introduisent des interférences et du bruit électriques qui dégradent l'intégrité du signal et créent des boucles de masse. Ceci peut compliquer les tests et le réglage de la compatibilité électromagnétique (CEM), augmentant ainsi le risque de modifications de conception et retardant la mise sur le marché.
Pour répondre à ces besoins industriels, les émetteurs-récepteurs isolés 3-en-1 monopuces représentent une évolution majeure dans la conception des équipements industriels.
Logés dans un boîtier SOIC-16 standard, ces dispositifs intègrent une alimentation isolée, une isolation numérique et un émetteur-récepteur de communication RS-485/CAN en un seul composant, remplaçant ainsi l'ensemble des circuits discrets traditionnels.
Comparée aux solutions traditionnelles à composants séparés, cette alternative intégrée offre des avantages significatifs pour le développement matériel :
1. Nomenclature simplifiée, coûts réduits et efficacité accrue.
Une seule puce remplace plusieurs composants séparés, optimisant ainsi la nomenclature et réduisant efficacement les coûts d'achat, les stocks et la complexité de l'assemblage CMS.
2. Format ultra-compact, idéal pour les petits appareils.
En réduisant la surface de conception sur le circuit imprimé, c'est la solution idéale pour les produits à espace restreint tels que les compteurs intelligents, les terminaux IoT et les automates programmables compacts, facilitant la miniaturisation.
3. Calibrage standardisé en usine et risques réduits lors de la mise en service.
Le test à 100 % des dispositifs en usine garantit des paramètres parfaitement homogènes, éliminant les écarts de tolérance et les problèmes de compatibilité courants lors de l'assemblage de composants discrets, et réduisant ainsi les défaillances sur le terrain.
4. Isolation et immunité élevées pour les environnements industriels complexes.
Grâce à une tension d'isolation élevée et une excellente immunité aux transitoires de mode commun (CMTI), ces dispositifs contribuent à minimiser les effets des boucles de masse, du bruit électrique et des surtensions transitoires.
5. Large plage de températures industrielles pour les conditions extrêmes.
Leur capacité à fonctionner entre -40 °C et +125 °C garantit des performances stables même dans les environnements de travail les plus exigeants.
Cela ne signifie pas pour autant qu'il faille abandonner complètement les solutions autonomes traditionnelles, car lorsqu'un projet exige des tensions d'isolation personnalisées ou des exigences d'alimentation très spécifiques, les conceptions conventionnelles offrent toujours l'avantage d'une plus grande flexibilité.
Cependant, dans les applications courantes telles que les communications industrielles normalisées, la mesure de l'énergie ou l'acquisition de données IoT, les émetteurs-récepteurs isolés 3-en-1 monopuces représentent une tendance technologique clairement établie.
Les ingénieurs n'ont plus besoin de sélectionner, combiner et ajuster constamment les alimentations isolées, les circuits d'isolation et les émetteurs-récepteurs de communication. Ils peuvent ainsi consacrer leurs ressources de R&D au développement du micrologiciel, à l'optimisation du système et à l'innovation produit.
Il en résulte quatre avantages clés : un coût réduit, une taille plus compacte, des performances stables et une mise sur le marché plus rapide.
Les applications typiques de ces dispositifs comprennent : l’automatisation industrielle, les bâtiments intelligents, le contrôle du CVC, les compteurs intelligents, les modules d’E/S à distance et l’acquisition de signaux, les systèmes de sécurité, les dispositifs médicaux, les variateurs de vitesse, l’instrumentation et la mesure, les interfaces ADC/DAC isolées, et bien plus encore.
Gamme de produits CLAF Power :
CLAF Power propose une gamme composée de trois interfaces bus et d'un isolateur numérique haute vitesse à usage général. Leurs principales caractéristiques sont détaillées ci-dessous :
(1) T485H05S-T16 | Émetteur-récepteur RS-485 semi-duplex isolé
• Vitesse de transmission jusqu'à 20 Mbit/s
• Conforme à la norme TIA/EIA-485-A
• Large plage de tension d'entrée : 3 V à 5,5 V
• Alimentation isolée intégrée avec tension d'isolation jusqu'à 5 000 Vrms
• Immunité élevée aux transitoires en mode commun (CMTI) : 180 kV/µs (valeur typique)
• Protection contre les décharges électrostatiques (DES) : ±8 kV (HBM) / ±4 kV (décharge par contact)
• Plage de température de fonctionnement : -40 °C à +125 °C
• Capacité de contrôle jusqu'à 256 nœuds (1/8 de charge unitaire)
• Boîtier SOIC-16
(2) TCANH05S-T16 | Émetteur-récepteur CAN isolé
• Vitesse de transmission jusqu'à 5 Mbit/s
• Conforme à la norme ISO 11898-2
• Alimentation E/S 5 V compatible microprocesseur
• Protection contre les défauts de bus de -58 V à +58 V
• Alimentation isolée intégrée avec tension d'isolation jusqu'à 5 000 Vrms
• Immunité élevée aux transitoires en mode commun (CMTI) : 180 kV/µs (valeur typique)
• Protection contre les décharges électrostatiques (DES) : ±8 kV (HBM) / ±4 kV (décharge par contact)
• Plage de température de fonctionnement : -40 °C à +125 °C
• Capacité de contrôle jusqu'à 110 nœuds
• Boîtier SOIC-16
(3) T422H05S-T16 | Émetteur-récepteur RS-485/RS-422 duplex intégral isolé
• Vitesse de transmission jusqu'à 20 Mbit/s
• Conforme à la norme TIA/EIA-485-A
• Alimentation E/S 5 V compatible microprocesseur
• Alimentation isolée intégrée avec tension d'isolation jusqu'à 5 000 Vrms
• Immunité élevée aux transitoires en mode commun (CMTI) : 180 kV/µs (valeur typique)
• Protection contre les décharges électrostatiques (DES) : ±8 kV (HBM) / ±4 kV (décharge par contact)
• Plage de température de fonctionnement : -40 °C à +125 °C
• Prend en charge jusqu'à 256 nœuds (1/8 de charge unitaire)
• Boîtier SOIC-16
(4) T4xHS-T16 | Isolateur numérique haute vitesse avec convertisseur CC-CC isolé intégré
• Vitesse de transmission jusqu'à 150 Mbit/s
• Large plage de tension d'entrée : 3 V à 5,5 V
• Alimentation isolée intégrée avec tension d'isolation jusqu'à 5 000 Vrms
• Immunité élevée aux transitoires en mode commun (CMTI) : 180 kV/µs (valeur typique)
• Plage de température de fonctionnement : -40 °C à +125 °C
• Boîtier SOIC-16
• Options de configuration des canaux : 4/2 et 4/1
