회사 블로그 공급 ADI 격리 인터페이스: 격리 CAN, 격리 I2C, 격리 SPI, 격리 USB

ADI 절연 인터페이스 공급: 절연 CAN, 절연 I²C, 절연 SPI, 절연 USB

심천 Mingjiada 전자 유한 공사,는 세계적으로 유명한 전자부품의 독립 공인 대리점으로서 전자부품 분야의 전문 유통 경험을 통해 안정적인 제품 공급망을 구축해 왔습니다. 우리는 고객에게 정품 제품, 경쟁력 있는 가격 및 신속한 배송 서비스를 보장합니다.

공급 이점

모든 제품은 포괄적인 품질 보증 및 추적 서비스를 통해 뒷받침되는 공장 직배송 정품입니다.

우리는 광범위한 전자 부품을 포괄하는 200만 개의 SKU를 보유하고 있습니다.

대규모 조달의 장점과 효율적인 운영 비용을 바탕으로 시장을 선도하는 가격을 제공합니다.

효율적인 물류 시스템으로 정시 배송 보장

포괄적인 애프터 서비스 시스템은 고객이 가질 수 있는 모든 우려를 제거합니다.

I. 절연형 CAN: 산업 및 자동차 통신을 위한 안정적인 링크

CAN(Controller Area Network) 버스는 산업 자동화 및 자동차 전자 장치에서 가장 널리 사용되는 직렬 통신 프로토콜 중 하나이며 높은 신뢰성, 다중 마스터 통신 및 강력한 내결함성으로 유명합니다. 그러나 고전압 산업 환경 및 자동차 고전압 시스템과 같은 시나리오에서는 CAN 버스 노드 간의 공통 모드 전압이 수백 볼트에 도달할 수 있습니다. 표준 CAN 트랜시버는 이러한 간섭을 견딜 수 없으므로 통신 중단 및 구성 요소 손상이 발생하기 쉽습니다. ADI의 절연형 CAN 인터페이스 제품은 자기 절연 기술을 활용하여 CAN 프로토콜의 핵심 장점을 유지하면서 전기 절연을 달성함으로써 앞서 언급한 문제를 효과적으로 해결합니다.

1. 핵심기술 및 제품특징

ADI의 절연 CAN 제품은 주로 iCoupler 자기 절연 기술을 활용합니다. 이 기술은 웨이퍼 레벨 변압기를 통한 비접촉식 신호 전송을 가능하게 하여 기존 광커플러에서 사용되는 발광 다이오드 및 광검출기를 대체함으로써 온도 드리프트, 노후화 및 상당한 전송 지연과 같은 광커플러와 관련된 단점을 방지합니다. ADM2483 및 ADM3053과 같은 기존 제품을 예로 들면 핵심 기능은 다음과 같습니다.

- 높은 절연 성능: 최대 5kV RMS의 절연 전압과 1분 동안 2,500V RMS의 절연 내전압을 지원합니다. UL 1577 및 VDE 0884와 같은 권위 있는 표준에 따라 인증된 이 장치는 고전압 측과 저전압 측 사이의 전기 간섭을 효과적으로 격리하여 저전압 제어 회로의 안전을 보장합니다.

- CAN 프로토콜 표준과의 호환성: ISO 11898-2 표준을 완전히 준수하여 표준 CAN 및 CAN FD(특정 제품의 경우)를 모두 지원하고 최대 5Mbps(CAN FD)의 데이터 전송 속도로 산업 현장 및 자동차 시스템의 고속 통신 요구 사항을 충족합니다.

- 낮은 전력 소비 및 넓은 온도 범위: 작동 전류가 4.5mA로 낮고 대기 전력 소비도 무시할 수 있어 배터리 구동 애플리케이션에 적합합니다. 작동 온도 범위는 -40°C ~ +105°C이며 일부 제품은 -40°C ~ +125°C까지 지원하므로 고온 산업 환경과 차량 내부 및 외부의 극한 온도에 적응할 수 있습니다.

- 포괄적인 보호 기능: 내장된 보호 기능에는 버스 단락 보호, 과열 차단 보호 및 과전압 보호가 포함됩니다. CAN 버스 단락 또는 과전압이 발생하는 경우 장치는 손상을 방지하기 위해 자동으로 보호 상태로 전환됩니다. 일부 제품에는 오류 진단 출력 기능도 있어 시스템의 통신 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.

2. 일반적인 응용 시나리오

절연 CAN은 ADI의 절연 인터페이스 범위 내에서 가장 널리 사용되는 제품 중 하나입니다. 주요 애플리케이션 시나리오는 다음과 같습니다: 산업 자동화 부문의 PLC, 가변 주파수 드라이브, 서보 모터 및 산업용 로봇과 같은 장비에 대한 통신 링크 격리; 자동차 전자 부문의 온보드 고전압 BMS(배터리 관리 시스템), 모터 컨트롤러, 온보드 충전기(OBC) 및 차량 제어 장치(VCU) 간의 통신 절연; 전력 및 에너지 부문의 배전망 자동화 터미널, 충전 지점 및 광전지 인버터와 같은 장비를 위한 신호 전송 절연; 또한, 격리된 CAN은 리프트 제어, 철도 운송 및 해양 전자 장치와 같은 애플리케이션에서 중요한 역할을 하여 복잡한 전자기 환경에서 안정적인 시스템 작동을 보장합니다.

II. 절연형 I²C: 저속, 단거리 통신을 위한 절연 솔루션

I²C(Inter-Integrated Circuit)는 핀 수가 적고 배선이 간단하며 여러 마스터 장치를 지원하는 2선 직렬 통신 버스입니다. 센서, 메모리 장치, 디스플레이 등 주변 장치와 메인 제어 칩 간의 단거리 통신에 널리 사용됩니다. 그러나 산업 환경 및 의료 장비에서는 주 제어 장치와 주변 장치 사이에 공통 모드 전압 간섭이 존재할 수 있으며, 이로 인해 표준 I²C 인터페이스에서 데이터 패킷 손실 및 통신 오류와 같은 문제가 발생할 수 있습니다. ADI의 분리형 I²C 인터페이스 제품은 분리 기능을 통합하여 저속, 단거리 통신을 위한 안전한 솔루션을 제공합니다.

1. 핵심기술 및 제품특징

ADI의 분리형 I²C 제품도 iCoupler 자기 분리 기술을 기반으로 합니다. 일부 제품은 isoPower 절연 전원 공급 장치를 추가로 통합하여 신호 및 전원 절연을 위한 통합 설계를 달성함으로써 주변 회로를 단순화합니다. ADUM1250, ADUM3250 등의 제품을 예로 들면, 핵심 기능은 다음과 같습니다.

- 양방향 절연 통신: I²C 버스에서 SDA(직렬 데이터) 및 SCL(직렬 클록) 라인의 양방향 절연을 지원합니다. I²C 표준 프로토콜과 완벽하게 호환되며 표준 모드(100kbps), 고속 모드(400kbps) 및 고속 모드(3.4Mbps)를 지원하여 다양한 데이터 속도 요구 사항을 수용합니다.

- 통합 절연 전원 공급 장치의 장점: 일부 모델에는 최대 500mW의 절연 전원 출력을 제공할 수 있는 isoPower 절연 DC-DC 컨버터가 통합되어 있습니다. 이를 통해 추가 절연 전원 공급 장치 회로가 필요하지 않으므로 시스템 설계가 크게 단순화되는 동시에 PCB 설치 공간과 비용이 절감됩니다.

- 간섭에 대한 높은 내성: 자기 절연 기술은 우수한 전자기 간섭(EMI) 및 전자기 호환성(EMC) 성능을 제공하여 장치가 산업 환경에서 펄스 잡음 및 서지 간섭을 견딜 수 있도록 하고 데이터 전송의 정확성을 보장합니다. 절연 전압은 2500VRMS를 지원하여 의료 및 산업용 애플리케이션의 안전 절연 요구 사항을 충족합니다.

- 소형 패키징: SOIC 및 MSOP와 같은 소형 패키지를 활용하는 이 장치는 최소한의 PCB 공간을 차지하며 휴대용 장치 및 소형 산업용 모듈의 설계 요구 사항에 매우 적합합니다. 또한 대기 전류가 마이크로암페어 범위만큼 낮고 소비전력도 낮아 배터리 구동식 휴대용 의료 기기 및 IoT 단말기에 이상적입니다.

2. 일반적인 응용 시나리오

격리된 I²C는 주로 격리가 필요한 저속, 단거리 통신 시나리오에 사용됩니다. 의료 장비 분야에서는 환자 모니터, 혈당 측정기, 심전도계와 같은 장치에 센서와 주 제어 장치 간에 격리된 통신을 제공하여 고전압 신호가 환자에게 해를 끼치는 것을 방지합니다. 산업 부문에서는 산업용 센서(온도, 압력 및 습도 센서), PLC 확장 모듈 및 산업용 기기와 같은 장치의 내부 통신 절연을 위해 사용됩니다. 스마트 홈 장치 및 웨어러블 장치와 같은 소비자 가전 부문에서 주변 장치와 주 제어 칩 간의 절연을 제공하여 장치 안전성과 간섭 저항을 향상시킵니다. 또한 차량 내 센서 및 계기판을 포함한 자동차 전자 애플리케이션에서 절연 I²C를 사용하여 고전압 측과 저전압 측 간의 안전한 통신을 지원할 수도 있습니다.

III. 절연형 SPI: 고속 직렬 통신을 위한 절연 솔루션

SPI(Serial Peripheral Interface)는 높은 데이터 속도, 간단한 프로토콜 및 전이중 통신 지원을 특징으로 하는 고속 동기식 직렬 통신 인터페이스입니다. 이는 ADC, DAC, 메모리 및 디스플레이 컨트롤러와 같은 고속 주변 장치와 주 제어 칩 간의 통신에 널리 사용됩니다. 산업 제어 및 전력 전자 장치와 같은 응용 분야에서 고속 SPI 통신은 더 심각한 전자기 간섭에 직면하고 있으며 고전압 측과 저전압 측 사이의 전기 절연이 시급히 필요합니다. 높은 데이터 전송률과 뛰어난 분리 성능을 갖춘 ADI의 분리형 SPI 인터페이스 제품은 고속 직렬 통신 분리를 위한 이상적인 선택입니다.

1. 핵심기술 및 제품특징

ADI의 분리형 SPI 제품은 iCoupler 자기 분리 기술을 기반으로 합니다. SPI 인터페이스(일반적으로 SCK, MOSI, MISO 및 CS의 4개 라인으로 구성)의 다중 와이어 특성을 해결하기 위해 다중 채널 절연 설계를 사용하여 모든 신호 채널에서 절연을 달성합니다. ADUM1401, ADUM3401 등의 제품을 예로 들면, 핵심 기능은 다음과 같습니다.

- 고속 통신 기능: 최대 50Mbps의 데이터 전송 속도를 지원하며 일부 제품은 100Mbps까지 지원하여 ADC, DAC 및 고속 메모리와 같은 고속 주변 장치의 통신 요구 사항을 충족합니다. 효율적인 데이터 전송을 보장하기 위해 전이중 통신을 지원합니다.

- 다중 채널 절연 설계: 4채널 절연(일부 제품은 2채널 또는 6채널 지원)을 제공하여 SPI 인터페이스의 4선 구성(SCK, MOSI, MISO, CS)의 절연 요구 사항에 유연하게 적응할 수 있습니다. 일부 제품은 다양한 주변 장치의 통신 프로토콜을 수용할 수 있는 유연한 채널 구성도 지원합니다.

- 높은 신뢰성과 안정성: 자기 절연 기술은 광학 부품 노화 문제를 제거합니다. 전송 대기 시간은 낮고 안정적이며 최대 대기 시간은 몇 나노초에 불과하므로 과도한 대기 시간으로 인한 통신 동기화 문제를 방지합니다. 절연 전압은 2500VRMS를 지원하고 UL 및 VDE와 같은 권위 있는 인증을 통과하여 고전압 및 저전압 측면 모두에서 전기 안전을 보장합니다.

- 넓은 전원 공급 장치 전압 범위: 다양한 마스터 칩 및 주변 장치의 전원 요구 사항을 충족하기 위해 3.3V 및 5V를 포함한 여러 전원 공급 장치 전압을 지원합니다. 내장된 레벨 변환 기능을 통해 서로 다른 전압 도메인 간의 신호 분리 및 레벨 변환이 가능하여 시스템 설계가 단순화됩니다.

2. 일반적인 응용 시나리오

절연 SPI는 절연과 데이터 속도가 모두 중요한 고속 직렬 통신 시나리오에 주로 사용됩니다. 산업 제어 부문의 고속 데이터 수집 시스템(ADC와 주 제어 칩 간의 절연 통신), 고속 PLC 모듈, 산업용 로봇을 위한 공동 제어 모듈, 전력 및 에너지 부문에서는 광전지 인버터, 풍력 변환기 및 에너지 저장 시스템의 제어 장치와 고속 전력 장치 간의 통신 격리를 제공합니다. 자동차 전자 부문에서는 온보드 카메라, 차량 내 엔터테인먼트 시스템 및 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)의 주 제어 칩과 고속 주변 장치 간의 절연 통신을 위해 사용됩니다. 또한 항공우주 부문의 의료 장비 및 전자 장치용 고속 데이터 수집 모듈에서 절연된 SPI를 사용하여 고속의 안전한 직렬 통신을 달성할 수도 있습니다.

IV. 분리형 USB: 범용 직렬 통신을 위한 분리형 업그레이드

USB(Universal Serial Bus)는 현재 가장 널리 사용되는 범용 직렬 통신 인터페이스로 플러그 앤 플레이 및 고속 데이터 전송을 지원하며 컴퓨터, 산업 장비, 의료 기기 및 가전 제품에 광범위하게 활용됩니다. 그러나 산업 환경과 의료 기기에서는 USB 인터페이스의 전기적 절연에 대한 필요성이 점점 더 시급해지고 있습니다. 예를 들어, 의료 기기가 컴퓨터에 연결되면 환자의 안전을 보장하기 위해 고전압 신호를 격리해야 합니다. 산업용 장비가 USB를 통해 호스트 컴퓨터와 통신할 때 데이터 안정성을 보장하려면 현장 간섭을 격리해야 합니다. ADI의 절연형 USB 인터페이스 제품은 절연 기능을 통합하여 USB 통신을 위한 안전하고 안정적인 솔루션을 제공합니다.

1. 핵심기술 및 제품특징

ADI의 절연 USB 제품은 iCoupler 자기 절연 기술과 isoPower 통합 절연 전원 공급 장치 기술을 기반으로 하여 USB 표준 프로토콜과의 호환성을 유지하면서 USB 신호를 완전히 절연합니다. ADUM4160, ADUM3160 등의 제품을 예로 들면, 핵심 기능은 다음과 같습니다.

- USB 표준 프로토콜과의 호환성: USB 2.0 표준과 완벽하게 호환되며 저속(1.5Mbps) 및 최대 속도(12Mbps) 데이터 전송을 지원합니다. 일부 제품은 고속(480Mbps) 전송을 지원합니다. 기존 통신 프로토콜이나 소프트웨어를 수정할 필요 없이 표준 USB 인터페이스를 직접 대체할 수 있습니다.

- 통합 절연 설계: iCoupler 자기 절연 기술과 isoPower 절연 전원 공급 장치를 통합하여 USB 신호(D+, D-)와 전원 공급 장치의 이중 절연을 달성하므로 추가 절연 전원 공급 장치 회로가 필요 없으며 시스템 통합이 단순화됩니다. 절연 전압은 2500VRMS를 지원하여 의료 및 산업용 애플리케이션의 안전 절연 요구 사항을 충족합니다.

- 포괄적인 보호 기능: D+ 및 D- 라인에 내장된 단락 보호 기능은 USB 인터페이스에서 정전기 방전(ESD) 간섭을 방지합니다. ESD 성능은 ANSI/ESD STM5.1-2007 표준을 준수하여 인터페이스의 내구성과 신뢰성을 향상시킵니다. 특정 제품에는 과열로 인한 손상을 방지하기 위한 열 차단 보호 기능도 있습니다.

- 넓은 온도 범위 및 낮은 전력 소비: 작동 온도 범위는 -40°C ~ +105°C이므로 산업 및 자동차 애플리케이션의 극한 온도 환경에 적합합니다. 대기 전류가 낮은 저전력 설계는 휴대용 장치 및 배터리 구동 시나리오에 이상적입니다. 콤팩트한 포장은 소형화된 장치의 설계 요구 사항을 충족합니다.

2. 일반적인 응용 시나리오

격리된 USB는 격리가 필수적인 USB 통신이 필요한 시나리오에서 주로 사용됩니다. 의료 장비 부문에서는 환자 모니터, 초음파 장비, 진단 기기 및 컴퓨터 간의 통신 격리가 환자와 작업자의 안전을 보장합니다. 산업 부문에서는 산업 장비의 시운전, 데이터 수집, PLC와 호스트 컴퓨터 간의 통신 격리를 위해 산업 환경의 간섭이 데이터 전송에 영향을 미치지 않도록 방지합니다. 자동차 전자 분야에서는 온보드 진단(OBD) 시스템, 차량 내 엔터테인먼트 시스템 및 외부 장치 간의 통신 격리를 위해 사용됩니다. 또한 스마트 홈 장치 및 웨어러블을 포함한 소비자 전자 제품은 물론 항공우주 및 철도 운송 부문에서도 절연 USB를 사용하여 안전하고 안정적인 범용 직렬 통신을 달성할 수 있습니다.