ZHCAFF1 June   2025 TIOL112 , TIOL221 , TIOS102

 

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简介

IO-Link 是一种标准化数字通信协议，可在传感器、执行器和控制系统之间提供连接。自 2006 年首次推出以来，IO-Link 的双向通信能力以及向下兼容的标准输入/输出 (SIO) 功能能够高效地交换实时数据，从而使其成为工厂自动化行业中广泛采用的协议。图 1 展示了接近开关、独立远程 IO 和机器人位置传感器等一些应用场景，这些场景均利用 IO 技术进行通信。

IO Link 应用场景图 1 IO Link 应用场景

德州仪器 (TI) 自 2011 年以来就参与提供这些 IO-Link 器件，现在更推出了新的解决方案，如 图 2 中所示的 TIOL112和 TIOS102，其特性包括：

  • TI 器件之间的封装兼容性，可与 IO-Link 或 SIO 传感器对接连接
  • 在 200mA 负载下具有 0.5V（典型值）的低残余电压，功率耗散更低
  • 采用更小的 QFN 封装，适用于空间受限的传感器
  • 为现代工厂自动化设计提供简单灵活的 IO Link 实现方案
图 2 TIOL112 和 TIOS102

然而，随着工业工厂自动化系统日益复杂，对高级集成、稳健性和实时监控的需求成为实现“更智能”工厂的关键。TIOL221 在设计时便考虑到了这些因素。

TIOL221 方框图图 3 TIOL221 方框图

如 图 3 中所示，此 IO-Link 器件充当 IO-Link 的物理层，提供两个通道：一个通信通道 (CQ) 和一个辅助数字输入/输出 (DO/DI) 通道，后者可作为额外通道用于发送和接收数据，以实现监控、配置、诊断或其他功能。TIOL221 还提供串行外设接口 (SPI) 引脚，让微控制器能够读取单独的诊断和状态信息。所有这些特性均有助于对工厂车间进行更快速的实时监控。

表 1 列出了 TIOL221 中可提供各种优势的其他参数。这些参数有助于简化工厂自动化系统的集成并增强稳健性。

表 1 TIOL221 的参数与优势
优势 TIOL221
可灵活与各种电源系统通信 输入电源电压：
7V 至 36V
可为外部系统级组件供电 集成低压降稳压器 (LDO)：
提供 3.3V 或 5V 稳压电源，最大支持 20mA 电流
通过降低功率耗散优化电源效率 低驱动导通电阻 (RDSON)：
2.5Ω 典型值
提升在恶劣工业环境下的稳健性 无需外部组件的 IEC 保护：±4kV IEC
61000-4-4 电快速瞬变
±1.2kV/IEC 500 Ω 61000-4-5 浪涌
改善传感器/执行器的监控与长期运行状况 故障报告功能：
过流、过压和过热
通过小尺寸封装降低制造成本并更大限度地增加布板空间 封装选项：
VQFN (4mm x 4mm)、DSBGA (2.7mm x 2.7mm)

结语

此外，德州仪器 (TI) 提供广泛的 IO-Link 产品组合，不仅可以满足当前的工厂自动化需求，还可以为未来的工厂自动化设计提供创新解决方案，例如 TIOL221。

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