Embora esta abordagem tradicional seja tecnicamente sólida, as suas limitações estão a tornar-se cada vez mais evidentes face às actuais exigências de miniaturização, redução de custos, elevada fiabilidade e tempos de desenvolvimento mais curtos.
Por um lado, uma lista de materiais (BOM) sobrecarregada aumenta os custos de compra, stock e gestão, enquanto a utilização de múltiplos dispositivos discretos consome espaço valioso na placa de circuito impresso (PCI), dificultando o design de sistemas compactos.
Por outro lado, as ligações entre componentes discretos introduzem interferências elétricas e ruído que degradam a integridade do sinal e criam loops de terra. Isto pode complicar os testes e ajustes de compatibilidade eletromagnética (EMC), aumentando o risco de retrabalho e atrasando o lançamento no mercado.
Para satisfazer estas necessidades da indústria, os transceptores isolados 3 em 1 de chip único representam uma evolução entusiasmante no design de equipamentos industriais.
Alojados num encapsulamento SOIC-16 standard, estes dispositivos integram uma fonte de alimentação isolada, isolamento digital e um transceptor de comunicação RS-485/CAN num único componente, substituindo todo um conjunto de circuitos discretos tradicionais.
Em comparação com as soluções tradicionais com componentes separados, esta alternativa integrada oferece vantagens significativas para o desenvolvimento de hardware:
1. Lista de materiais simplificada, custos mais baixos e maior eficiência.
Um único chip substitui vários componentes separados, otimizando a lista de materiais e reduzindo eficazmente os custos de aquisição, o stock e a complexidade da montagem SMT.
2.º Formato ultracompacto, ideal para dispositivos pequenos.
Ao reduzir a área de design na placa de circuito impresso (PCB), torna-se a solução perfeita para produtos com restrições de espaço, como contadores inteligentes, terminais IoT e PLCs compactos, facilitando a miniaturização.
3. Calibração normalizada em fábrica e risco reduzido durante o comissionamento.
O teste de 100% dos dispositivos na fábrica garante parâmetros completamente homogéneos, eliminando desvios de tolerância e problemas de compatibilidade comuns ao combinar componentes discretos, reduzindo assim as falhas no terreno.
4.º Elevado nível de isolamento e elevada imunidade para ambientes industriais complexos.
Com um elevado nível de tensão de isolamento e uma excelente imunidade a transitórios de modo comum (CMTI), estes dispositivos ajudam a minimizar os efeitos de loops de terra, ruído elétrico e sobretensões transitórias.
5.º Ampla gama de temperatura industrial para condições extremas.
A sua capacidade de operar entre -40°C e +125°C garante um desempenho estável mesmo nos ambientes de trabalho mais exigentes.
Isto não significa que as soluções tradicionais independentes devam ser completamente abandonadas, dado que, quando um projeto exige tensões de isolamento personalizadas ou requisitos de alimentação muito específicos, os projetos convencionais ainda oferecem a vantagem de uma maior flexibilidade.
No entanto, em aplicações comuns, como comunicações industriais padronizadas, medição de energia ou aquisição de dados IoT, os transceptores isolados 3 em 1 de chip único representam uma clara tendência tecnológica.
Os engenheiros já não precisam de selecionar, combinar e ajustar repetidamente fontes de alimentação isoladas, circuitos de isolamento e transcetores de comunicação. Isto liberta recursos de I&D para se concentrarem no desenvolvimento de firmware, otimização de sistemas e inovação de produtos.
O resultado são quatro vantagens principais: menor custo, tamanho reduzido, desempenho estável e tempo de lançamento no mercado mais rápido.
As aplicações típicas destes dispositivos incluem: automação industrial, edifícios inteligentes, controlo de AVAC, contadores inteligentes, módulos de E/S remotos e aquisição de sinais, sistemas de segurança, dispositivos médicos, acionamentos de motores, instrumentação e medição, interfaces ADC/DAC isoladas e muito mais.
CLAF Power Portfolio de Produtos:
A CLAF Power oferece uma gama de produtos composta por três dispositivos de interface de barramento e um isolador digital de alta velocidade para uso geral. As suas principais características são detalhadas abaixo:
(1) T485H05S-T16 | Transcetor RS-485 Half-Duplex Isolado
• Velocidade de transmissão até 20 Mbps
• Compatível com a norma TIA/EIA-485-A
• Ampla gama de tensão de entrada: 3V a 5,5V
• Fonte de alimentação isolada integrada com tensão de isolamento até 5000 Vrms
• Elevada imunidade a transitórios de modo comum (CMTI): 180 kV/µs (valor típico)
• Proteção contra descarga eletrostática (ESD): ±8 kV (HBM) / ±4 kV (descarga por contacto)
• Intervalo de temperatura de funcionamento: -40°C a +125°C
• Capacidade de controlar até 256 nós (1/8 da carga unitária)
• Encapsulamento SOIC-16
(2) TCANH05S-T16 | Transcetor de barramento CAN isolado
• Velocidade de transmissão até 5 Mbps
• Em conformidade com a norma ISO 11898-2
• Gama de alimentação de E/S compatível com microprocessador de 5 V
• Proteção contra falhas de barramento de -58 V a +58 V
• Fonte de alimentação isolada integrada com tensão de isolamento até 5000 Vrms
• Alta imunidade a transitórios de modo comum (CMTI): 180 kV/µs (valor típico)
• Proteção contra descarga eletrostática (ESD): ±8 kV (HBM) / ±4 kV (descarga por contacto)
• Intervalo de temperatura de funcionamento: -40 °C a +125 °C
• Capacidade de controlar até 110 nós
• Encapsulamento SOIC-16
(3) T422H05S-T16 | Transcetor RS-485/RS-422 Full-Duplex Isolado
• Velocidade de transmissão até 20 Mbps
• Compatível com a norma TIA/EIA-485-A
• Gama de alimentação de E/S compatível com microprocessador de 5 V
• Fonte de alimentação isolada integrada com tensão de isolamento até 5000 Vrms
• Elevada imunidade a transitórios de modo comum (CMTI): 180 kV/µs (valor típico)
• Proteção contra descarga eletrostática (ESD): ±8 kV (HBM) / ±4 kV (descarga por contacto)
• Intervalo de temperatura de funcionamento: -40 °C a +125 °C
• Suporta até 256 nós (carga unitária de 1/8)
• Encapsulamento SOIC-16
(4) T4xHS-T16 | Isolador digital de alta velocidade com conversor CC-CC isolado integrado
• Velocidade de transmissão até 150 Mbps
• Ampla gama de tensão de entrada: 3 V a 5,5 V
• Fonte de alimentação isolada integrada com tensão de isolamento até 5000 Vrms
• Elevada imunidade a transitórios de modo comum (CMTI): 180 kV/µs (valor típico)
• Intervalo de temperatura de funcionamento: -40 °C a +125 °C
• Encapsulamento SOIC-16
• Opções de configuração do canal: 4/2 e 4/1
