為了跟上競(jìng)爭(zhēng)的步伐并滿足日益增長(zhǎng)的客戶需求，全球工業(yè)系統(tǒng)都面臨著前所未有的壓力，以保持不斷地發(fā)展、創(chuàng)新。隨著工廠車間越來越智能化，生產(chǎn)流程得到優(yōu)化，體積和可靠性成為每個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。

自動(dòng)化工廠利用可編程邏輯控制器(PLC)管理大量的傳感器以及輸出設(shè)備的輸入和控制信號(hào)。PLC通過數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)或激勵(lì)工廠車間的各種高壓(24V+)負(fù)載，例如繼電器、燈、閥門及其他執(zhí)行器。簡(jiǎn)而言之，這些數(shù)字輸出本質(zhì)上充當(dāng)電子控制的通/斷開關(guān)。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同，PLC可能使用高邊或低邊開關(guān)控制。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，中國、日本等東方工業(yè)市場(chǎng)普遍使用低邊開關(guān)，但隨著技術(shù)不斷的全球化，數(shù)字輸出模塊制造商正在擴(kuò)展其產(chǎn)品線，以滿足各個(gè)終端市場(chǎng)的需求。目前，一些低端的工廠自動(dòng)化設(shè)備采用的是尚未經(jīng)過優(yōu)化的分立方案，盡管非常便宜，但由于其功耗、散熱存在很大的局限性，難以滿足高端模塊產(chǎn)品對(duì)I/O密度以及總體方案尺寸的要求。

另一項(xiàng)需要考慮的因素是特定系統(tǒng)的保護(hù)和可靠性。當(dāng)關(guān)斷電感量較大的負(fù)載時(shí)，必須通過高壓箝位電路為耗散線圈的能量提供一條通路，以避免器件損壞。此外，在數(shù)字輸入/輸出（I/O）模塊中，每路通道的浪涌和ESD保護(hù)也必不可少。體積大而笨重的分立式TVS陣列可以提供可靠保護(hù)，但在多通道設(shè)計(jì)中會(huì)嚴(yán)重影響外形尺寸。最后，由于許多工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的高復(fù)雜度，容易引發(fā)負(fù)載電源接線錯(cuò)誤的故障。

總而言之，在設(shè)計(jì)PLC (或電機(jī)控制)系統(tǒng)時(shí)，需要解決一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)，包括：

功耗：降低功耗可實(shí)現(xiàn)更小的外形尺寸，減輕散熱設(shè)計(jì)。

可靠性：系統(tǒng)必須具有保護(hù)功能，能夠防止各種潛在危害，例如浪涌、ESD、電感負(fù)載反沖、線路錯(cuò)接等故障。

方案尺寸：較大的分立元件會(huì)限制可用的電路板空間、大大降低模塊設(shè)計(jì)的I/O密度。

新型I/O方案將功耗、尺寸減半

MAX14919是Maxim Integrated推出的數(shù)字輸入/輸出產(chǎn)品家族的最新成員。得益于每通道較低的導(dǎo)通電阻(140mΩ, 典型值)，這款具有工業(yè)保護(hù)的四通道低邊開關(guān)的功耗比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品降低70%。器件具有±1kV/42Ω、8μs/20μs集成浪涌保護(hù)，以及±8kV接觸放電和±25kV氣隙放電ESD保護(hù)。反向電流檢測(cè)能夠防止負(fù)載電源反接，內(nèi)部高壓箝位電路支持快速負(fù)載消磁。MAX14919采用6.5mm x 6.4mm、20引腳TSSOP封裝，是PLC、分布式控制系統(tǒng)(DCS)或電機(jī)控制方案的理想選擇，幫助客戶大幅提高I/O密度，能夠與市場(chǎng)上的最高集成度方案抗衡。

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原文標(biāo)題：Maxim科技聚焦 | 利用具有工業(yè)保護(hù)的低邊數(shù)字輸出方案大幅降低功耗

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