THVD8010DDFR [TI]
具有 OOK 调制功能、适用于电力线通信的 RS-485 收发器 | DDF | 8 | -40 to 125;型号: | THVD8010DDFR |
厂家: | TEXAS INSTRUMENTS |
描述: | 具有 OOK 调制功能、适用于电力线通信的 RS-485 收发器 | DDF | 8 | -40 to 125 通信 |
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THVD8010
ZHCSM03 –NOVEMBER 2020
THVD8010 RS-485 收发器,具有用于电力线通信的OOK 调制功能
1 特性
3 说明
• 3V 至5.5V 电源电压
• 半双工通信
THVD8010 是具有内置开关键控 (OOK) 调制和解调功
能的RS-485 收发器,用于实现电力线通信。通过将数
据调制到现有电力线上,可实现在同一对导线中同时进
行电力输送和数据通信,从而显著降低系统成本。
– 高达30Kbps 的数据速率(OOK)
• 具有开关键控(OOK) 调制功能的RS-485 电气信号
• 无极性
引脚可编程接口可简化系统设计。可以通过更改
F_SET 引脚上的外部电阻器来调节载波频率。宽范围
载波频率使系统设计人员能够灵活地选择外部电感器和
电容器。此外,OOK 调制不受数据极性的影响,可简
化系统安装。
• 出色的抗噪声性能
• 引脚可选载波频率:125kHz 至300KHz
• 扩频计时,可实现出色的EMI 性能
• TX 超时,以避免出现总线阻塞情况
• 运行共模范围:–7V 至12V
• 总线I/O 保护
器件信息
封装(1)
封装尺寸(标称值)
器件型号
THVD8010
– ±18V 直流故障保护
– ±16kV HBM ESD
SOT-23 (8)
2.90mm × 1.60mm
– ±8kV IEC 61000-4-2 接触放电
– ±15kV IEC 61000-4-2 空气间隙放电
– ±4kV IEC 61000-4-4 快速瞬变脉冲
• 工作温度范围:-40°C 至125°C
• 适用于空间受限的应用的8 引脚SOT-23 封装
(1) 如需了解所有可用封装,请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
2 应用
• HVAC 系统
• 楼宇自动化
• 工厂自动化与控制
• 电器
• 照明
• 电网基础设施
空白
AC/DC
supply
Load
Vcc
L2
L3 L4
Vcc
L1
C1
C3
R
R
MODE
THVD8010
MCU
MODE
THVD8010
MCU
D
D
C2
C4
GND
GND
简化版原理图
本文档旨在为方便起见,提供有关TI 产品中文版本的信息,以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息,请访问
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English Data Sheet: SLLSFK4
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
引脚功能............................................................................3
6 规格................................................................................... 4
6.1 绝对最大额定值...........................................................4
6.2 ESD 等级.................................................................... 4
6.3 ESD 等级- IEC 规格...................................................4
6.4 建议工作条件.............................................................. 4
6.5 热性能信息..................................................................5
6.6 电气特性......................................................................5
6.7 功率耗散特性.............................................................. 8
6.8 开关特性......................................................................8
6.9 典型特性......................................................................9
7 参数测量信息...................................................................10
8 详细说明.......................................................................... 15
8.1 概述...........................................................................15
8.2 功能方框图................................................................15
8.3 特性说明....................................................................15
8.4 器件功能模式............................................................ 17
9 应用和实施.......................................................................18
9.1 应用信息....................................................................18
9.2 典型应用(OOK 模式)............................................ 18
10 电源相关建议.................................................................20
11 布局................................................................................21
11.1 布局指南..................................................................21
11.2 布局示例..................................................................21
12 器件和文档支持............................................................. 22
12.1 器件支持..................................................................22
12.2 接收文档更新通知................................................... 22
12.3 支持资源..................................................................22
12.4 商标.........................................................................22
12.5 静电放电警告.......................................................... 22
12.6 术语表..................................................................... 22
4 修订历史记录
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日期
修订版本
说明
*
2020 年11 月
第一版。
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5 引脚配置和功能
R
MODE
F_SET
D
1
2
3
4
8
7
6
5
V
B
A
ꢀ
CC
GND
Not to scale
图5-1. DRL 封装,8 引脚SOT-23,顶视图
引脚功能
引脚
I/O
说明
名称
编号
R
1
数字输出
数字输入
接收数据输出
发送/接收模式选择。低电平= 接收模式;高电平= 发送模式。具有内部2MΩ下拉至
GND
2
模式
F_SET
D
3
4
5
6
7
8
载波频率选择。使用连接到GND 的电阻器来选择频率。
驱动器数据输入,2MΩ上拉至VCC
器件接地
模拟输入
数字输入
GND
A
接地
总线输入/输出
总线输入/输出
总线I/O 端口A(与B 互补)
总线I/O 端口B(与A 互补)
3.3V 至5V 器件电源
B
VCC
电源
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
参阅(1)
最小值
–0.5
–0.3
–18
最大值
单位
VCC
7
5.7
18
V
电源电压
VL
V
V
任何逻辑引脚(D、MODE 或F_SET)的输入电压
VA、VB A 或B 输入端的电压(差分或相对于GND)
IO
24
mA
°C
°C
–24
接收器输出电流
TJ
170
150
结温
TSTG
–65
存储温度
(1) 应力超出绝对最大额定值下所列的值可能会对器件造成永久损坏。这些仅为应力额定值,并不表明器件在这些额定值下或者任何其它超
过节6.4 所述条件下可正常工作。长时间处于绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
6.2 ESD 等级
值
单位
±16,000
±4,000
A 和B 引脚至GND
人体放电模型(HBM),符合ANSI/ESDA/JEDEC
JS-001(1)
所有引脚
V(ESD)
V
静电放电
充电器件模式(CDM),符合JEDEC 规范JESD22-
±1,500
所有引脚
C101(2)
(1) JEDEC 文件JEP155 指出:500V HBM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出:250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
6.3 ESD 等级- IEC 规格
值
单位
±8
±15
±4
IEC 61000-4-2 ESD 接触放电,A 和B 引脚至GND
V(ESD)
kV
IEC 61000-4-2 ESD 空气间隙放电,A 和B 引脚至GND
IEC 61000-4-4 电快速瞬变,A 和B 引脚至GND
静电放电
6.4 建议工作条件
最小值
标称值
最大值
单位
VCC
VID
VCM
VIH
VIL
3
5.5
12
V
电源电压
V
V
V
V
输入差分电压(A 和B 引脚)
运行共模电压(A 和B 引脚)
–7
–7
2
12
VCC
0.8
60
高电平输入电压(D 和MODE 引脚)
低电平输入电压(D 和MODE 引脚)
0
-60
-4
驱动器
接收器
IO
mA
输出电流
4
RF_SET
32
80
kΩ
载波频率选择电阻器
Δ
RF_SET
-2
2
%
载波频率选择电阻器容差
调制模式(1)
1/tUI
CF_SET
TA
f0/10
100
125
bps
pF
数据速率
F_SET 引脚上的建议负载电容
工作环境温度
-40
°C
(1) f0 是由F_SET 和GND 引脚之间的外部电阻器设置的载波频率(以Hz 为单位)。
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6.5 热性能信息
THVD8010
热指标(1)
DDF (SOT-23)
8 引脚
106.6
38.4
单位
RθJA
RθJC(top)
RθJB
ψJT
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
结至外壳(顶部)热阻
结至电路板热阻
29.9
1.9
结至顶部特征参数
结至顶部特征参数
29.5
ψJB
(1) 有关新旧热指标的更多信息,请参阅半导体和IC 封装热指标应用报告。
6.6 电气特性
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)。所有典型值均在25°C 和电源电压VCC = 5V 时测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
驱动器
OOK 模式,RL = 60Ω,–7V
≤Vtest ≤12V,在第二个脉冲
时测得
1.5
2
参阅图7-1
|VOD
|
OOK 模式,RL = 100Ω,CL =
50pF,在第二个脉冲时测得
V
驱动器差分输出电压幅度
稳态共模输出电压
2
1.5
1
2.5
2
参阅图7-1
参阅图7-1
参阅图7-2
参阅图7-2
OOK 模式,RL = 54Ω,CL =
50pF,在第二个脉冲时测得
OOK 模式,RL = 60Ω,CL =
50pF
VOC
VCC/2
3
V
OOK 模式,RL = 60Ω,CL =
50pF
差分驱动器共模输出电压的
变化
-160
160
mV
ΔVOC
VOC(PP)
IOS
OOK 模式,RL = 60Ω,CL =
峰值到峰值驱动器共模输出
电压
450
mV
mA
参阅图7-2
50pF,VCC = 3.3V 和VCC
5V
=
OOK 模式,MODE = VCC,–7V ≤[VA 或VB]
≤12V
-250
250
驱动器短路输出电流
最小载波频率(1)
RF_SET = 77kΩ
参阅图7-3
参阅图7-3
f0
125
300
kHz
kHz
%
最大载波频率(1)
RF_SET = 31.9kΩ
f0
DCDf0
-2
2
在f0 整个工作范围内测得
在容差为±2% 的RF_SET 下测得
载波频率占空比失真
载波频率容差
25
%
Δf0
–25
±5
30
%
ΔfSSC
fSSC
展频时钟的载波频率变化
展频时钟速率
在整个载波频率范围内测得
kHz
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6.6 电气特性(continued)
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)。所有典型值均在25°C 和电源电压VCC = 5V 时测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
接收器
VI = 12 V
75
125
MODE = GND,VCC = 0V 或
5.5V
II
µA
接收模式下的总线输入电流
VI = –7 V
–97
–70
OOK 信号差分摆幅(幅
度),用于检测R 输出的过
零电压
MODE = GND,在整个共模范
围内,OOK 模式
VMAG_ZERO
VMAG_ZERO
VMAG_ZERO
VMAG_ONE
VMAG_ONE
VMAG_ONE
125 kHz
200 kHz
300kHz
125 kHz
200 kHz
300kHz
1200
1200
1300
mV
OOK 信号差分摆幅(幅
度),用于检测R 输出的过
零电压
mV
mV
mV
mV
mV
OOK 信号差分摆幅(幅
度),用于检测R 输出的过
零电压
MODE = GND,在整个共模范
围内,OOK 模式
OOK 信号差分摆幅(幅
度),用于检测R 输出的一
个电压
MODE = GND,在整个共模范
围内,OOK 模式
400
400
400
OOK 信号差分摆幅(幅
度),用于检测R 输出的一
个电压
OOK 信号差分摆幅(幅
度),用于检测R 输出的一
个电压
接收器差分输入电压阈值迟
滞
VMAG_HYS
VMAG_HYS
VMAG_HYS
125 kHz
200 kHz
300kHz
350
350
350
mV
mV
mV
接收器差分输入电压阈值迟
滞
MODE = GND,在整个共模范
围内,OOK 模式
接收器差分输入电压阈值迟
滞
逻辑/控制引脚
IIN
IIN
-5
5
µA
µA
V
输入电流(D、MODE)
输入电流(F_SET)
VO = 0V 或VCC
VO = VCC
VO = 0V 或VCC
VO = VCC
55
IO=0mA
1.4
VO
输出电压(F_SET)
785
mV
32kΩ ≤RPD ≤78kΩ
VCC –
VOH
IOH=-4mA
IOH=-4mA
V
VCC –0.2
接收器高电平输出电压
0.4
VOL
IOZ
IOL=4mA
0.2
0.4
1
V
接收器低电平输出电压
接收器高阻抗输出电流
-1
µA
VO = 0V 或VCC,MODE = 0
器件
D = VCC
MODE = VCC
,
,
在F_SET 和
ICC
3
5
mA
电源电流(静态)
OOK 发送模式
OOK 接收模式
GND 之间使用
电阻器,空载
D = VCC
MODE =
,
GND,在
ICC
3.8
6
mA
电源电流(静态)
F_SET 和GND
之间使用电阻
器,空载
TSD
160
170
185
热关断温度
℃
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6
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6.6 电气特性(continued)
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)。所有典型值均在25°C 和电源电压VCC = 5V 时测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
℃
THYS
11
15
热关断迟滞
(1) 有关完整的载波频率范围,请参阅OOK 调制部分
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6.7 功率耗散特性
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)。所有典型值均在25°C 和电源电压VCC = 5V 时测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
f0 = 125kHz,
12.5kHz (25kbps) 时
钟模式作为数据
60
85
mW
MODE = VCC,RL
= 60Ω,无CL,
请参阅图2
PDO
OOK 模式下的芯片功耗
OK
f0 = 300kHz,30kHz
(60Kbps) 时钟模式作
为数据
90
130
mW
6.8 开关特性
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)。所有典型值均在25°C 和电源电压VCC = 5V 时测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
驱动器
tr,tf
8
1
1
30
3.5
2.5
ns
驱动器差分输出上升和下降时间
驱动器传播延迟
tPHL,tPLH
RL = 60Ω,CL = 50pF,请参阅图7-4
时钟
时钟
tSK(P)
驱动器脉冲偏差,|tPHL –tPLH
|
接收器
tr,tf
2
4.5
0.4
8
6
3
ns
接收器输出上升和下降时间
接收器传播延迟时间
tPHL,tPLH
CL = 15pF,请参阅图7-5
时钟
tSK(P)
接收器脉冲偏差,|tPHL –tPLH
|
器件
t
TX-RX_OOK_ZERO 和tTX-RX_OOK_ONE 的最大
发送到接收模式更改延迟,OOK 模
式
tTX-RX_OOK
14
3
时钟
值。请参阅图7-6 和图7-7
接收到发送模式更改延迟,OOK 模
式
tRX-TX_OOK
tTX_TIMEOUT
参阅图7-8
时钟
60
110
s
发送超时延迟
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6.9 典型特性
38
36
34
32
30
28
26
24
22
20
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
-40C (3.3V)
25C (3.3V)
125C (3.3V)
-40C (5.5V)
25C (5.5V)
125C (5.5V)
-40C (3.3V)
25C (3.3V)
125C (3.3V)
-40C (5.5V)
25C (5.5V)
125C (5.5V)
100
125
150
175
OOK Frequency (kHz)
200
225
250
275
300
30
40
50
60
RF_SET (kW)
70
80
90
ICCv
rfse
RL = 60Ω
数据速率= ƒ0/10
TX 已启用
图6-2. RF_SET 与OOK 频率间的关系
图6-1. ICC 与OOK 频率间的关系
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7 参数测量信息
备注
为简化波形,减少了显示的脉冲数。有关更多信息,请参阅“使用 F_SET 引脚进行 OOK 调制”部
分。
375 ꢀ
A
D
RL
GND
+
Vtest
B
œ
375 ꢀ
OOK mode
A
B
VOD
图7-1. 带有共模负载的驱动器差分输出电压的测量
RL / 2
A
VCC or
GND
D
CL
RL / 2
B
OOK mode
D
A
B
VOD = VA - VB
ûVOC
VOC
VOC(PP)
图7-2. 驱动器差分和共模输出的测量
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D
tUI
A
B
1 / f0
图7-3. 载波频率测量
A
Clock
pattern
D
RL
CL
B
OOK mode
D
tPLH
tPHL
50%
A
B
90%
60%
VOD
VA - VB
10%
tr
tf
图7-4. 驱动器开关特性的测量
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THVD8010 as
the generator
DUT
A
B
R
Clock
pattern
D
60
50 pF
CL
OOK mode
D
A
B
90%
60%
VOD
VA - VB
R
tPLH
tPHL
90%
50%
10%
tf
tr
图7-5. 接收器特性的测量
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VCC
DUT
A
B
1 kΩ
R
15 pF
MODE
OOK mode
MODE
50%
F0 = 300 kHz
750 mV
-750 mV
A
B
Hi-Z
R
50%
100 ns
tTX-RX_OOK_ZERO
图7-6. 低输出时发送到接收模式更改
DUT
A
R
15 pF
1 kꢀ
B
MODE
OOK mode
MODE
50%
A
Hi-Z
0 V
B
R
50%
100 ns
tTX-RX_OOK_ONE
图7-7. 高输出时发送到接收模式更改
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A
B
D
60 ꢀ
50 pF
MODE
OOK mode
50%
MODE
A
B
90%
VOD
A - B
tRX-TX_OOK
图7-8. 接收到发送模式更改
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8 详细说明
8.1 概述
THVD8010 使用 RS-485 物理层信令实现电力线通信。集成的 OOK 调制器让 RS-485 数据能够通过串联电容器
直接耦合到现有的电源线上,而无需对 MCU 或控制器进行任何更新。THVD8010 接收器使用精密的带通滤波器
和解调器,通过串联电容器从电源线提取数据。
8.2 功能方框图
VCC
A
B
D
F_SET
MODE
Logic &
Control
R
Demodulation
GND
8.3 特性说明
8.3.1 使用F_SET 引脚进行OOK 调制
D 输入端的数据由载波频率(f0) 调制,载波频率通过 F_SET 引脚设置。图8-1 说明了调制方案。D 输入端的高电
平被驱动至中等电平,差分电压 (VOD) 为零。D 输入端的低电平以载波频率进行调制。建议使用比数据速率高 10
倍的载波频率。更高的数据速率是可能的,但代价是使用较低的比率会增加脉宽失真。
Data input: D
Bus at driver
pins: A / B
图8-1. OOK 调制方案
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f0 可通过改变接地的外部电阻(RF_SET) 值进行编程。表8-1 显示了每个建议电阻值的载波频率。
表8-1. OOK f0 和RF_SET
OOK f0 (kHz)
RF_SET (kΩ)
77
50
125
187.5
31.9
300
用于生成载波频率的振荡器采用展频时钟来减少辐射。
8.3.2 OOK 解调
在A 和B 输入端接收到的OOK 信号经过带通滤波器和峰值检测器,以重新生成原始数据流。图8-2 显示了OOK
输入和R 输出波形。带通滤波器特性将根据载波频率(通过RF_SET 设置)自动适应更佳设置。
Bus at receiver
pins: A / B
Data output: R
图8-2. OOK 解调
8.3.3 发送器超时
驱动器路径包含超时特性,以防止故障节点在多点应用中无限期地占用总线。
如果 D 输入端未检测到边沿(上升或下降)的时间超过 tTX_TIMEOUT,则驱动器停止发送并且输出变为高阻抗。以
下事件之一会使器件恢复正常运行。
• D 输入端的任何边沿
• 切换MODE 引脚
发送路径在tMODE 内恢复运行。
8.3.4 无极性操作
在 OOK 模式下,THVD8010 在接收器输入端不受 A 和 B 极性的影响。接收器数据比较器仅检查接收输入信号幅
度,忽略极性,以确定其逻辑电平。请注意,反转极性确实会导致脉宽失真降低。
8.3.5 无干扰模式更改
当改变MODE 引脚的状态时,该器件包含高达 tMODE 的延迟。此特性可确保在发送模式和接收模式之间转换时,
A、B 和R 输出无干扰。
8.3.6 集成IEC ESD 和EFT 保护
内部ESD 保护电路可根据高达±8kV 触点的IEC 61000-4-2 标准,保护收发器免受静电放电(ESD) 的影响,并根
据高达 ±4kV 的 IEC 61000-4-4 标准,保护收发器免受电气快速瞬变 (EFT) 的影响。这种集成保护消除了对外部
元件的需求,从而减少了系统BOM。
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8.4 器件功能模式
表8-2. 功能模式
F_SET 配置
器件功能模式
R
F_SET 介于F_SET 和GND 之间
F_SET 处于高阻抗状态
F_SET 处于VCC
OOK 模式,f0 由RF_SET 值设置
无效,不建议用于正常运行
F_SET 短接至GND
8.4.1 OOK 模式
当器件正在发送时 (MODE = VCC),D 输入端的数据通过由 RF_SET 值设置的载波频率进行调制。请参阅节 8.3.1
部分了解更多详细信息。在接收(MODE = GND) 时,器件预计A 和B 输入端有OOK 调制信号。数据进行解调并
通过R 引脚发送出去。请参阅节8.3.2 部分了解更多详细信息。
表8-3. OOK 模式的驱动器功能表
输出
输入
模式
H
功能
F_SET
D
A
B
RF_SET(请参阅表8-1)
H 或Z
偏置至VCM
偏置至VCM
驱动器在总线上主动偏置至
VCM
高电平
低电平
振荡
振荡
以载波频率主动驱动总线
X
Z
Z
L 或Z
驱动器已禁用,器件处于接
收模式
表8-4. OOK 模式的接收器功能表
输入
模式
输出
R
功能
F_SET
输入
L
RF_SET(请参阅表8-1)
L 或Z
在F_SET 和VID > VMAG_ZERO 时
振荡
接收有效总线低电平
接收无效总线,输出不确定
接收有效总线高电平
?
L 或Z
L 或Z
在F_SET 和VMAG_ONE < VID
MAG_ZERO 时振荡
<
V
H
在F_SET 和VID < VMAG_ONE 时振
荡
H
H
Z
L 或Z
L 或Z
H
Z/不振荡
接收有效总线高电平
失效防护高电平输出
开路、短路、空闲(VID = 0V)
X
接收器已禁用,器件处于发送模式
8.4.2 热关断(TSD)
THVD8010 具有称为热关断的保护特性。当结温达到 TSD 时,器件进入热关断保护模式。此模式禁用驱动器和接
收器输出,这将停止通过器件的所有通信。一旦结温下降到脱离热关断状态(通常为 TSD - THYS),就会恢复正
常运行。
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9 应用和实施
备注
以下应用部分的信息不属于TI 组件规范,TI 不担保其准确性和完整性。客户应负责确定 TI 组件是否适
用于其应用。客户应验证并测试其设计,以确保系统功能。
9.1 应用信息
THVD8010 能够使用开关键控(OOK) 通过交流耦合电源线对传输数据。
9.2 典型应用(OOK 模式)
为了在一对导线上组合数据和电源,可以将电容器和电感器按偏置 T 型配置使用。高频差分数据通过串联电容交
流耦合到总线上,而电源通过串联电感实现直流耦合。这些元件的值将取决于载波频率、总线上的节点数量以及
功率传输要求(即,给定节点提供或消耗的电压和总电流)。
在图 9-1 中,总线上有一个可选的整流器网络。这个二极管网络可以确保节点从总线正确地接收电源,即使线路
已交换也是如此。
端接电阻RT 不是器件功能所必需的,但可以通过减少电缆端部可能出现的反射来改善某些应用中的信号完整性。
Single Node
VIN
VOUT
LDO
GND
Supply
VCC
L1
Ln
Ln
R
R
C
C
A
B
R
T
Single Node
MODE
D
D
L1
F_SET
RFSET
GND
GND
图9-1. 具有2 个节点的典型电力线网络
9.2.1 设计要求
主要要求是总线电容器和功率电感器的值。这两个值都取决于所选的载波频率。
9.2.1.1 载波频率
该器件使用开关键控在总线上传输二进制数据。请阅读节8.3.1 以了解详细信息。数据的调制和解调可能会由于低
到高和高到低转换时间不对称而导致脉宽失真。这些不对称是由于发送路径中数据与内部载波振荡器的同步以及
接收路径中带通滤波器的响应时间等因素造成的。通过选择远高于所需数据速率的载波频率,可以尽可能地减少
这些因素的影响。建议频率比至少为10:1。
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9.2.2 详细设计过程
9.2.2.1 电感器值选择
务必要注意的是,选择的电感器还必须考虑功耗。除电感值外,电感器的大小应能处理最大预期电流。
应选择并联聚合阻抗,以使载波频率下的总等效阻抗为 Z≥375Ω。这假设 RS-485 负载为 60Ω 端接电阻。如果
应用中不使用端接,则载波频率处的总等效阻抗可降至Z ≥60Ω。这些示例假设使用了端接。方程式1 显示了电
感器 L1 到 Ln 的并联聚合阻抗公式。由于每个节点的电感值应该相同,因此很容易确定每个节点的阻抗应该是总
等效阻抗的n 倍。例如,如果有4 个节点连接到总线,等效阻抗为375Ω,那么每个节点的阻抗应该为1500Ω。
< = <1 ||<2 || . . || <J
(1)
要确定建议的电感值,可以重新排列方程式2 以确定Ln,如方程式3 所示。
<J = 2èB .J
0
(2)
(3)
<
J
.J =
2èB
0
ƒ0 是使用的载波频率(OOK 频率)。如果假设之前每个节点的阻抗为 1.5kΩ,载波频率为 300kHz,则所得的电
感限值为每个节点约 800µH。请注意,这是每个节点的最小建议值。将图 9-2 作为最小电感值的快速参考,以获
得 375Ω 的总聚合阻抗。该值可以乘以总线上的节点数,以获得每个节点的最小电感。参考前面的示例,如果有
4 个节点,载波频率为300kHz,则最小聚合电感约为200µH,乘以4 即为800µH。
9.2.2.2 电容器值选择
电容器选择比电感器选择更容易,主要是因为电容阻抗对于允许更高频率的信号通过很重要。但是,必须仔细选
择电容器的电压额定值以满足应用要求。应特别考虑热插拔节点,以确保热插拔期间的电压瞬变不超过绝对最大
值。参阅节6.1。
总线上的节点数量不会影响电容计算。电容器的阻抗如方程式4 所示。
1
< =
2èB %
0
(4)
保持 Z ≤ 5Ω 可使载波频率下的阻抗足够低,以允许数据通过。如果重新排列此公式以计算 C,则结果如方程式
5 所示。
1
% =
2èB <
0
(5)
如果使用前面的300kHz 载波频率示例,则最小电容值约为106nF。有关快速参考,请参阅图9-3。
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9.2.3 应用曲线
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
350
300
250
200
150
100
100
125
150
175
Carrier Frequency f0 (kHz)
200
225
250
275
300
100
125
150
175
Carrier Frequency f0 (kHz)
200
225
250
275
300
app_
app_
图9-2. 电感器选择(选择线条上方的值)
图9-3. 电容器选择(选择线条上方的值)
10 电源相关建议
为确保在所有数据速率和电源电压下可靠运行,应使用 100nF 陶瓷电容器和 1µF 电容器(用于 ESD 敏感型设
计)对电源进行去耦,且这些电容器应尽可能靠近电源引脚放置。这样有助于减少开关模式电源输出中出现的电
源电压波纹,并且有助于补偿PCB 电源层的电阻和电感。
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11 布局
11.1 布局指南
稳健而可靠的总线节点设计通常需要使用外部瞬态保护器件,以抑制工业环境中可能出现的浪涌瞬变。这些瞬变
的频率带宽较宽(大概3MHz 至300MHz),因此在PCB 设计过程中必须应用高频布局技术。
1. 将保护电路放置在靠近总线连接器的位置,以防止噪声瞬变在电路板上传播。
2. 使用VCC 和接地平面来提供低电感。请注意,高频电流倾向于沿阻抗最小的路径流动,而非电阻最小的路
径。
3. 将F_SET 元件放置在引脚附近,使电容负载保持在低于推荐值的状态
4. 在模式下使用上拉或下拉电阻器以设置默认状态
5. 在尽可能靠近电路板上收发器、UART 和/或控制器IC 的VCC 引脚的位置施加100nF 至220nF 和1uF 去耦
电容器。
6. 当去耦电容器和保护器件连接VCC 和接地时,应至少使用两个过孔以更大限度降低有效过孔电感。
7. 将1kΩ至10kΩ的上拉和下拉电阻器用于使能线路,以在瞬态事件期间限制这些线路中的噪声电流。
8. 如果TVS 钳位电压高于收发器总线引脚的指定最大电压,则在A 和B 总线中插入防脉冲电阻器。这些电阻器
可限制进入收发器的剩余钳位电流并防止其锁存。
9. 虽然纯TVS 保护足以应对高达1kV 的浪涌瞬态,但如果出现的瞬态更高,则需要使用金属氧化物压敏电阻
(MOV) 将瞬态降低到几百伏的钳位电压,以及使用瞬态阻断单元(TBU) 将瞬态电流限制在小于1mA 的状态。
11.2 布局示例
R
2
Via to GND
1
Via to VCC
C
THVD8010 VCC
R
4
3
R
C
C
B
MODE
F_SET
R
MCU
A
R
GND
D
2
图11-1. 布局示例(OOK)
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12 器件和文档支持
12.1 器件支持
12.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知,请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册,即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息,请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
12.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料,可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范,并且不一定反映 TI 的观点;请参阅
TI 的《使用条款》。
12.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
12.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序,可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级,大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏,这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
12.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
机械、封装和可订购信息
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更,恕不另行通知,且
不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本,请查阅左侧的导航栏。
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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10-Dec-2020
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
THVD8010DDFR
ACTIVE SOT-23-THIN
DDF
8
3000 RoHS & Green
SN
Level-1-260C-UNLIM
-40 to 125
8010
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
PACKAGE OUTLINE
DDF0008A
SOT-23 - 1.1 mm max height
S
C
A
L
E
4
.
0
0
0
PLASTIC SMALL OUTLINE
C
2.95
2.65
SEATING PLANE
TYP
PIN 1 ID
AREA
0.1 C
A
6X 0.65
8
1
2.95
2.85
NOTE 3
2X
1.95
4
5
0.38
0.22
8X
0.1
C A B
1.65
1.55
B
1.1 MAX
0.20
0.08
TYP
SEE DETAIL A
0.25
GAGE PLANE
0.1
0.0
0 - 8
0.6
0.3
DETAIL A
TYPICAL
4222047/C 10/2022
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not
exceed 0.15 mm per side.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
DDF0008A
SOT-23 - 1.1 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
8X (1.05)
SYMM
1
8
8X (0.45)
SYMM
6X (0.65)
5
4
(R0.05)
TYP
(2.6)
LAND PATTERN EXAMPLE
SCALE:15X
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL
SOLDER MASK
DEFINED
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
4222047/C 10/2022
NOTES: (continued)
4. Publication IPC-7351 may have alternate designs.
5. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
DDF0008A
SOT-23 - 1.1 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
8X (1.05)
SYMM
(R0.05) TYP
8
1
8X (0.45)
SYMM
6X (0.65)
5
4
(2.6)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
SCALE:15X
4222047/C 10/2022
NOTES: (continued)
6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
7. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.
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TI“按原样”提供技术和可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源,
不保证没有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保,包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担
保。
这些资源可供使用 TI 产品进行设计的熟练开发人员使用。您将自行承担以下全部责任:(1) 针对您的应用选择合适的 TI 产品,(2) 设计、验
证并测试您的应用,(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他功能安全、信息安全、监管或其他要求。
这些资源如有变更,恕不另行通知。TI 授权您仅可将这些资源用于研发本资源所述的 TI 产品的应用。严禁对这些资源进行其他复制或展示。
您无权使用任何其他 TI 知识产权或任何第三方知识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对 TI 及其代表造成的任何索赔、损害、成
本、损失和债务,TI 对此概不负责。
TI 提供的产品受 TI 的销售条款或 ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI 提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改
TI 针对 TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。
TI 反对并拒绝您可能提出的任何其他或不同的条款。IMPORTANT NOTICE
邮寄地址:Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
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相关型号:
THX201
鉴于国家新能源标准建立的前期,本公司(中行科技)又取得了通华芯THX系列电源IC的独家代理,THX系列电源IC采用专利技术、防过载防饱和、能满足更高绿色环保标准的开关电源控制器集成电路,拥有中国自主知识产权,内含全球范围十几项专利,性能上可完全取代ST的VIPER12A/22A,Fairchild的FSD200/210/311/321/02659等,无输出功耗可小于0.25W,更适合未来新能源标准的应用。 地 址:罗湖区红岭路荔景大厦1214-1216室 联 系 人:吕清风 (先生) 销售工程师 电 话:0086-0755-25572508-816 手 机:13169917099 电子邮箱:lqf126@126.com 传 真:0086-0755-25571866
ETC
THX202
鉴于国家新能源标准建立的前期,本公司(中行科技)又取得了通华芯THX系列电源IC的独家代理,THX系列电源IC采用专利技术、防过载防饱和、能满足更高绿色环保标准的开关电源控制器集成电路,拥有中国自主知识产权,内含全球范围十几项专利,性能上可完全取代ST的VIPER12A/22A,Fairchild的FSD200/210/311/321/02659等,无输出功耗可小于0.25W,更适合未来新能源标准的应用。 地 址:罗湖区红岭路荔景大厦1214-1216室 联 系 人:吕清风 (先生) 销售工程师 电 话:0086-0755-25572508-816 手 机:13169917099 电子邮箱:lqf126@126.com 传 真:0086-0755-25571866
ETC
THX203
鉴于国家新能源标准建立的前期,本公司又取得了通华芯THX系列电源IC的独家代理,THX系列电源IC采用专利技术、防过载防饱和、能满足更高绿色环保标准的开关电源控制器集成电路,拥有中国自主知识产权,内含全球范围十几项专利,性能上可完全取代ST的VIPER12A/22A,Fairchild的FSD200/210/311/321/02659等,无输出功耗可小于0.25W,更适合未来新能源标准的应用。 地 址:罗湖区红岭路荔景大厦1214-1216室 联 系 人:吕清风 (先生) 销售工程师 电 话:0086-0755-25572508-816 手 机:13169917099 电子邮箱:lqf126@126.com 传 真:0086-0755-25571866
ETC
THX208
THX208采用专利技术、防过载防饱和,能满足绿色环保标准,为目前业界最小的的开关电源控制器集成电路。 特点: 1、防过载防饱和专利设计,能及时防范过载、开关变压器饱和、输出短路等故障; 2、采用经济型三极管为开关管;同时利用其放大作用完成启动,并将启动电阻的功耗减少10倍以上; 3、内置斜坡补偿电路、热保护电路、斜坡电流驱动电路; 4、无输出功耗可小于0.3W
NUVOTEM TALEM
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