Texas Instruments TIOX1X2XEVM IO-Link评估模块 (EVM) 支持用户评估TIOL112x和TIOS102x IO-Link收发器系列的所有特性。该评估模块包含一个行业标准4引脚M12连接器，采用A类双通道配置，该配置实施了TIOL1123的一个IO-Link通信通道和TIOS1023的一个数字输出通道。它还具有螺钉端子块，用于裸线连接和外部负载。可通过排针引脚和测试点轻松访问低压数字输入和输出信号。该特点可实现采用跟许多Texas Instruments微控制器板一致的配置文件，连接测试设备或微控制器进行快速原型设计。

数据手册：*附件：Texas Instruments TIOX1X2XEVM IO-Link评估模块 (EVM)数据手册.pdf

特性

• 该评估模块预装有TIOL1123 IO-Link收发器和TIOS10123数字传感器输出驱动器，具有低残余电压低、集成浪涌保护和3.3V LDO。
• 还可对评估模块加以组装，从而支持TIOL112、TIOL1125、TIOL111、TIOL1113、TIOL1115、TIOS102、TIOS1025、TIOS101、TIOS1013和TIOS1015收发器
• 行业标准四引脚M12连接器，采用A类双通道配置（一个IO-Link，一个数字输出）
• 为额外TVS二极管、滤波和焊料下沉提供了占位空间
• 电流限制通过电位器或专用电阻器选项配置，故障状况通过LED灯指示
• 排针和测试点可轻松连接测试设备和TI微控制器

布局

TIOx1x2x IO-Link评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述

Texas Instruments的TIOx1x2xEVM是一款多功能评估模块，专为评估TIOL11xx系列IO-Link设备收发器和TIOS10xx系列数字传感器输出驱动器而设计。该模块采用工业标准4针M12接口，支持Class A双通道配置，包含一个IO-Link通信通道和一个数字输出(DO)通道。

‌核心特性‌：

• 支持TIOL1123 IO-Link设备收发器（默认安装）
• 支持TIOS1023数字传感器输出驱动器（默认安装）
• 输入电压范围：7V至36V（TIOL11xx）/5V至36V（TIOS10xx）
• 集成3.3V LDO稳压器
• 可配置电流限制（最高500mA）
• 故障状态LED指示
• 可直接连接TI微控制器开发板

二、硬件架构详解

2.1 电源系统设计

评估板采用灵活的电源架构：

• ‌主电源‌：通过M12连接器(J2)或接线端子(J1)接入24V典型电压
• ‌逻辑电源‌：
  • 默认由芯片内部LDO提供3.3V
  • 支持外部3.3V/5V电源输入（针对无LDO的器件版本）
• ‌电源选择跳线‌：
  • J5：选择微控制器提供的3.3V或5V逻辑电平
  • J9：选择电源分配路径（VCC/DO_VCC/VCC_LP）

2.2 通信接口

• ‌IO-Link通道‌：
  • 提供TX、RX、EN、WAKE、NFAULT等信号测试点
  • 可通过J10/J11连接微控制器
• ‌数字输出通道‌：
  • 支持推挽、高边或低边配置
  • 可驱动电阻性、容性或感性负载

2.3 保护电路

• 集成ESD（IEC 61000-4-2）和浪涌（IEC 6100-4-5）保护
• 预留TVS二极管安装位(D3-D7)
• 可配置电流限制保护（通过J4/J8跳线）

三、关键配置指南

3.1 电流限制设置

跳线配置	电流限制	特性
J4/J8引脚1-2短接	≥500mA	主模式，禁用自动恢复
J4/J8引脚3-4短接	固定值(~180mA)	通过25.5kΩ电阻设定
J4/J8引脚5-6短接	可调(0-350mA)	通过电位器调节
跳线移除	300mA	禁用自动恢复

3.2 工作模式选择

1. ‌IO-Link模式‌：
   • 使用TIOL1123实现IO-Link通信
   • 支持主/从设备配置
2. ‌数字输出模式‌：
   • 使用TIOS1023驱动外部负载
   • 支持高/低边开关配置

3.3 故障诊断

• ‌NFAULT信号‌：低电平有效，指示以下故障：
  • 过流（>设定限值）
  • 过热（>T(WRN)阈值）
  • 欠压锁定（UVLO）
• ‌LED指示‌：D1(D2)亮表示TIOL1123(TIOS1023)故障

四、典型应用场景

1. ‌工业传感器接口‌：
   • 连接IO-Link主站和智能传感器
   • 实现数字信号隔离传输
2. ‌执行器驱动‌：
   • 通过数字输出通道驱动继电器/阀门
   • 支持大容性负载启动
3. ‌设备状态监控‌：
   • 利用NFAULT信号实现故障预警
   • 结合微控制器实现智能保护

五、PCB设计建议

1. ‌层叠结构‌：
   • 推荐4层板设计（信号-地-电源-信号）
   • 2oz铜厚提升电流承载能力
2. ‌布局要点‌：
   • 输入电容尽量靠近IC引脚
   • 高频信号远离模拟反馈网络
   • 功率地（PGND）与信号地（AGND）单点连接
3. ‌热设计‌：
   • 充分利用IC底部散热焊盘
   • 添加多个散热过孔连接各层地平面

六、性能测试数据

测试项目	条件	典型值
工作电压	TIOL11xx	7-36V
工作电压	TIOS10xx	5-36V
静态电流	无负载	<1mA
通信速率	IO-Link	COM1/2/3
开关频率	数字输出	100kHz-1MHz