MAX22195高速、八通道、工业数字输入，带并行输出技术手册

概述
MAX22195将八路24V工业数字输入转换为八路CMOS兼容、并行输出。所有通道从输入到输出的传输延迟小于300ns。与传统电阻输入相比，每路数字输入上的限流器大大降低功耗。高精度限流器可最大程度降低功耗，同时确保符合IEC 61131-2标准。电流设置电阻允许MAX22195配置为Type1、Type2或Type3输入。此外，MAX22195具有无耗能现场侧LED驱动器，满足IEC 61131-2标准对指示灯的要求，不会增加功耗。

MAX22195提供3.3V集成电压调节器。内部LDO支持7V至65V现场电源V DD24 。除了为MAX22195基本要求供电外，内部LDO输出可提供高达25mA电流。MAX22195 LDO电流可用于为数字隔离器及其他现场侧电路供电。MAX22195也可以由连接到VDD3 引脚的3.0V至5.5V电源供电。

MAX22195包括漏极开路READY输出，输出高电平时表示MAX22195功能正常。如果现场侧电源电压VDD24太低，或者检测到电流设置电阻发生故障，或者器件达到过热条件，输出OP1-OP8和READY信号全部置于高阻状态。
数据表：*附件：MAX22195高速、八通道、工业数字输入，带并行输出技术手册.pdf

应用

• 楼宇自动化
• 工业自动化
• 过程自动化
• 可编程逻辑控制器

特性

• 高速、工业数字输入
  • 300ns最大传输延迟
  • ±10ns最大通道间偏移
  • 并行输出支持同时提供信号
• 高集成度减少BOM数量和电路板空间
  • 直接利用现场电源工作(7V至65V)
  • 兼容3.3V或5V逻辑
  • 5mm x 5mm、32-TQFN封装
• 低功耗和低散热
  • 低静态电流(1.2mA，最大值)
  • 高精度输入限流器
  • 无耗能现场侧LED驱动器
• 故障容限，带内置诊断
  • 集成现场电源监测器
  • 集成过热监测器
  • 电流设置电阻监测器
• 可配置性支持较宽应用范围
  • 可配置为IEC 61131-2输入Type1、2、3
  • 可配置0.56mA至3.97mA输入限流
• 可靠的设计
  • ±1kV浪涌容限，使用最小1kΩ电阻
  • ±8kV接触放电ESD和±15kV气隙放电ESD保护，使用最小1kΩ电阻
  • -40°C至+125°C工作环境温度范围

典型操作特性

引脚配置描述

功能/框图

应用信息

电源去耦

为减少纹波并降低引入数据误差的可能性，用 0.1μF 低等效串联电阻（ESR）的陶瓷电容分别对 VDD24 和 VDD3 进行旁路接地，且旁路电容应尽可能靠近电源输入引脚。

用 VDD3 为 MAX22195 供电

MAX22195 也可以使用 3.0 - 5.5V 电源通过 VDD3 引脚进行连接供电。在这种情况下，24V 电源不再需要，VDD24 引脚必须保持未连接状态，并且 EXTNV 引脚需连接到 VDD3 以禁用 VDD24 电压监控功能，详情请参见“典型应用电路”。此配置可降低功耗和散热，因为低压差稳压器被禁用，且 VDD24 欠压锁定功能被触发（自动禁用片上低压差稳压器）。

PCB 布局建议

PCB 设计师应遵循以下关键建议，以便从该设计中获得最佳性能：

• 使输入/输出走线尽可能短。避免在信号线上使用过孔以减少电感路径。
• 在整个暴露的热（EP）区域下方设置接地层，并配备多个散热过孔以实现最佳热性能。
• 为实现最高的电快速瞬变（EFT）性能，建议在 REFDII 走线周围设置接地层，并将 REFDII 走线与所有输入走线（尤其是 IN8 等走线）隔离。例如，在两个内层上使输入走线和 REFDII 走线分别走在不同的层，并使它们之间有接地层间隔。
  IEC 61131 - 2 电磁兼容性要求

MAX22195 需在恶劣的工业环境中可靠运行。该器件符合 IEC 61131 - 2 中规定的抗扰度要求，包括：根据 IEC 61000 - 4 - 2 规定的静电放电（ESD）抗扰度、根据 IEC 61000 - 4 - 4 规定的电快速瞬变脉冲群（EFT）抗扰度，以及根据 IEC 61000 - 4 - 5 规定的浪涌抗扰度。美信的专有工艺技术提供了强大的输入通道和场侧电源与内部 ESD 结构（请参见“绝对最大额定值”）。外部组件也需要吸收来自 ESD 和浪涌瞬变的多余能量。图 5 中所示的外部组件使器件能够满足并超过 IEC 61131 - 2 和相关 IEC 61000 - 4 - x 标准中的抗扰度要求。图 5 中所示的系统是为抵御 ESD、EFT 和浪涌而设计的，所有这些测试均在将被测部件（例如，MAX22195EVKIT#）焊接到设计合理的应用板上，并配备必要的外部组件后进行。