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ISO14xx EMC 性能优异的 5kVRMS 隔离式 RS-485/RS-422
收发器
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1 特性
- 符合 TIA/EIA-485-A 标准
- 在 5V 总线侧电源下符合 PROFIBUS 应用要求
- 总线 I/O 保护
- ±30kV HBM
- ±16kV IEC 61000-4-2 接触放电
- ±4kV IEC 61000-4-4 电气快速瞬变
- 低 EMI 500kbps、12Mbps 和 50Mbps 数据速率
- 1.71V 至 5.5V 逻辑侧电源 (VCC1)、3V 至 5.5V 总线侧电源 (VCC2)
- 接收器在总线开路、短路和空闲时具有失效防护功能
- 1/8 单位负载：多达 256 个总线节点
- 100kV/µs（典型值）高共模瞬态抗扰度
- 工作温度范围为 -40°C 至 125°C
- 适用于热插拔功能的无干扰加电和断电
- 宽体 SOIC-16 封装
- 引脚兼容大多数隔离式 RS-485 收发器
- 安全相关认证：
- 符合 DIN VDE V 0884-11:2017-01 标准的 7071VPK VIOTM 和 1500VPK VIORM（增强型和基础型选项）
- 符合 UL 1577 标准且长达 1 分钟的 5000VRMS 隔离
- IEC 60950-1、IEC 62368-1、IEC 60601-1 和 IEC 61010-1 认证
- CQC、TUV 和 CSA 认证
3 说明
ISO14xx 器件是适用于 TIA/EIA RS-485 和 RS-422 应用的电隔离式差分线路收发器。这些抗噪声收发器设计用于恶劣的工业环境。这些器件的总线引脚可承受高级别的 IEC 静电放电 (ESD) 和 IEC 电子快速瞬变 (EFT) 事件，无需在总线上使用额外元件进行系统级保护。这些器件可提供基础型和增强型隔离（请参阅增强型和基础型隔离选项）。
封装信息
| 器件型号 | 封装(1) | 封装尺寸(2) |
|---|---|---|
| ISO1410、ISO1410B | SOIC (16) | 10.30mm × 10.30mm |
| ISO1412、ISO1412B | ||
| ISO1430、ISO1430B | ||
| ISO1432、ISO1432B | ||
| ISO1450、ISO1450B | ||
| ISO1452、ISO1452B |
(1) 有关更多信息，请参阅节 15。
(2) 封装尺寸（长 × 宽）为标称值，并包括引脚（如适用）。
增强型和基础型隔离选项
| 特性 | ISO14xx | ISO14xxB |
|---|---|---|
| 保护级别 | 增强型 | 基础型 |
| 符合 VDE 标准的浪涌测试电压 | 10000VPK | 6000VPK |
| 符合 UL 标准的隔离等级 | 5000VRMS | 5000VRMS |
| 符合 VDE 标准的工作电压 | 1060VRMS / 1500VPK |
1060VRMS / 1500VPK |
简化版应用原理图4 说明（续）
这些器件用于长距离通信。隔离会破坏通信节点之间的接地回路，从而获得更大的共模电压范围。经测试，每个器件的对称隔离栅可在总线收发器和逻辑电平接口之间按照 UL 1577 标准提供为时 1 分钟的 5000V RMS 隔离。
ISO14xx 器件可由 1 侧的 1.71V 至 5.5V 电压供电运行，此电压范围使器件能够与低压 FPGA 和 ASIC 连接。2 侧上具有 3V 至 5.5V 的宽电源电压范围，因此无需在隔离侧提供稳压电源。这些器件支持 -40°C 至 125°C 的宽工作环境温度范围。
5 器件比较表
下表概述了可用于该系列器件的选项。
| 器件 | 隔离 | 双工 | 数据速率 | 封装 |
|---|---|---|---|---|
| ISO1410、ISO1410B | 增强型、基础型 | 半双工 | 500Kbps | 16 引脚 DW |
| ISO1412、ISO1412B | 全双工 | 500Kbps | 16 引脚 DW | |
| ISO1430、ISO1430B | 半双工 | 12Mbps | 16 引脚 DW | |
| ISO1432、ISO1432B | 全双工 | 12Mbps | 16 引脚 DW | |
| ISO1450、ISO1450B | 半双工 | 50Mbps | 16 引脚 DW | |
| ISO1452、ISO1452B | 全双工 | 50Mbps | 16 引脚 DW |
6 引脚配置和功能
引脚功能：全双工器件
图 6-1 DW 封装16 引脚 SOIC全双工器件顶视图| 引脚 | 类型(1) | 说明 | |
|---|---|---|---|
| 名称 | 编号 | ||
| A | 14 | I | 总线侧接收器非反相输入 |
| B | 13 | I | 总线侧接收器反相输入 |
| D | 6 | I | 驱动器输入 |
| DE | 5 | I | 驱动器使能。该引脚在高电平时启用驱动器输出，在低电平或开路时禁用驱动器输出。 |
| GND1(2) | 2 | — | VCC1 的接地连接 |
| GND1(2) | 8 | — | VCC1 的接地连接 |
| GND2(2) | 9 | — | VCC2 的接地连接 |
| GND2(2) | 15 | — | VCC2 的接地连接 |
| NC(3) | 7 | — | 无内部连接 |
| NC(3) | 10 | — | 无内部连接 |
| R | 3 | O | 接收器输出 |
| RE | 4 | I | 接收器启用。该引脚在高电平或开路时禁用接收器输出，在低电平时启用接收器输出。 |
| VCC1 | 1 | — | 逻辑侧电源 |
| VCC2 | 16 | — | 接收器侧电源 |
| Y | 11 | O | 驱动器同相输出 |
| Z | 12 | O | 驱动器反相输出 |
(1) I = 输入，O = 输出
(2) 对于逻辑侧，引脚 2 和引脚 8 都必须连接到 GND1。对于总线侧，引脚 9 和引脚 15 都必须连接至 GND2。
(3) 如果 NC 引脚连接至 PCB 上的电源或接地，则器件功能不受影响
引脚功能：半双工器件
图 6-2 DW 封装16 引脚 SOIC半双工器件顶视图| 引脚 | 类型(1) | 说明 | |
|---|---|---|---|
| 名称 | 编号 | ||
| A | 12 | I/O | 总线侧收发器非反相输入或输出 (I/O) |
| B | 13 | I/O | 总线侧收发器反相输入或输出 (I/O) |
| D | 6 | I | 驱动器输入 |
| DE | 5 | I | 驱动器使能。该引脚在高电平时启用驱动器输出，在低电平或开路时禁用驱动器输出。 |
| GND1(2) | 2 | — | VCC1 的接地连接 |
| GND1(2) | 8 | — | VCC1 的接地连接 |
| GND2(2) | 9 | — | VCC2 的接地连接 |
| GND2(2) | 15 | — | VCC2 的接地连接 |
| NC(3) | 7 | — | 无内部连接 |
| NC(3) | 10 | — | 无内部连接 |
| NC(3) | 11 | — | 无内部连接 |
| NC(3) | 14 | — | 无内部连接 |
| R | 3 | O | 接收器输出 |
| RE | 4 | I | 接收器启用。该引脚在高电平或开路时禁用接收器输出，在低电平时启用接收器输出。 |
| VCC1 | 1 | — | 逻辑侧电源 |
| VCC2 | 16 | — | 接收器侧电源 |
(1) I = 输入，O = 输出，I/O = 输入或输出
(2) 对于逻辑侧，引脚 2 和引脚 8 都必须连接到 GND1。对于总线侧，引脚 9 和引脚 15 都必须连接至 GND2。
(3) 如果 NC 引脚连接至 PCB 上的电源或接地，则器件功能不受影响
7 规格
7.1 绝对最大额定值
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）(1)(2)
| 最小值 | 最大值 | 单位 | ||
|---|---|---|---|---|
| VCC1 | 电源电压，1 侧 | -0.5 | 6 | V |
| VCC2 | 电源电压，2 侧 | -0.5 | 6 | V |
| VIO | 逻辑电压电平（D、DE、RE、R） | -0.5 | VCC1+0.5(3) | V |
| IO | R 引脚上的输出电流 | -15 | 15 | mA |
| VBUS | 总线引脚（A、B、Y、Z，以 GND2 为基准）上的电压 | -18 | 18 | V |
| TJ | 结温 | -40 | 150 | ℃ |
| TSTG | 贮存温度 | -65 | 150 | ℃ |
(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。这些列出的值仅仅是应力等级，这并不表示器件在这些条件下以及在建议运行条件 以外的任何其他条件下能够正常运行。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。
(2) 差分 I/O 总线电压以外的所有电压值均为相对于本地接地端子（GND1 或 GND2）的峰值电压值。
(3) 最大电压不得超过 6V。
7.2 ESD 等级
| 值 | 单位 | |||
|---|---|---|---|---|
| V(ESD) | 接触放电，符合 IEC 61000-4-2 标准 | 引脚总线端子和 GND2 | ±16000 | V |
| V(ESD) | 接触放电，符合 IEC 61000-4-2 标准 | ISO141x、引脚总线端子和 GND1（穿过隔离栅） | ±8000 | V |
| V(ESD) | 接触放电，符合 IEC 61000-4-2 标准 | ISO143x、引脚总线端子和 GND1（穿过隔离栅） | ±8000 | V |
| V(ESD) | 静电放电 人体放电模型 (HBM)，符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 标准 | 除总线引脚外的所有引脚(1) | ±6000 | V |
| 总线端子至 GND2(1) | ±30000 | V | ||
| 静电放电 充电器件模型 (CDM)，符合 JEDEC 规范 JESD22-C101 | 所有引脚(2) | ±1500 | ||
(1) JEDEC 文档 JEP155 指出：500V HBM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文档 JEP157 指出：250V CDM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。
7.3 建议运行条件
| 最小值 | 最大值 | 单位 | ||
|---|---|---|---|---|
| VCC1 | 电源电压，1 侧，1.8V 工作电压 | 1.71 | 1.89 | V |
| 电源电压，1 侧，2.5V、3.3V 和 5.5V 工作电压 | 2.25 | 5.5 | V | |
| VCC2 | 电源电压，2 侧 | 3 | 5.5 | V |
| VI | 任何总线端子上的共模电压：A 或 B | -7 | 12 | V |
| VIH | 高电平输入电压（D、DE、RE 输入） | 0.7*Vcc1 | Vcc1 | V |
| VIL | 低电平输入电压（D、DE、RE 输入） | 0 | 0.3*Vcc1 | V |
| VID | 差分输入电压，A，以 B 为基准 | -15 | 15 | V |
| IO | 输出电流、驱动器 | -60 | 60 | mA |
| IOR | 接收器输出电流 | -4 | 4 | mA |
| RL | 差分负载电阻 | 54 | Ω | |
| 1/tUI | 信令速率 ISO141x | 500 | kbps | |
| 1/tUI | 信令速率 ISO143x | 12 | Mbps | |
| 1/tUI | 信令速率 ISO145x | 50 | Mbps | |
| TA | 工作环境温度 | -40 | 125 | °C |
7.4 热性能信息
| 热指标(1) | ISO14xx | 单位 | |
|---|---|---|---|
| DW (SOIC) | |||
| 16 引脚 | |||
| RθJA | 结至环境热阻 | 67.9 | °C/W |
| RθJC(top) | 结至外壳（顶部）热阻 | 27.7 | °C/W |
| RθJB | 结至电路板热阻 | 29.4 | °C/W |
| ψJT | 结至顶部特征参数 | 12.9 | °C/W |
| ψJB | 结至电路板特征参数 | 28.8 | °C/W |
| RθJC(bot) | 结至外壳（底部）热阻 | — | °C/W |
(1) 有关新旧热性能指标的更多信息，请参阅半导体和 IC 封装热性能指标 应用报告。
7.5 功率等级
| 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO1410_ISO1412 | ||||||
| PD | 最大功耗（两侧） | VCC1 = VCC2 = 5.5V、TJ = 150°C、A-B 负载 = 54Ω ||50pF，R=15pF 上的负载 在 VDE=VCC1、VRE=GND1 的情况下，向 D 引脚输入 250kHz 50% 占空比方波 | 556 | mW | ||
| PD1 | 最大功耗（1 侧） | 28 | mW | |||
| PD2 | 最大功耗（2 侧） | 528 | mW | |||
| ISO1430_ISO1432 | ||||||
| PD | 最大功耗（两侧） | VCC1 = VCC2 = 5.5V、TJ = 150°C、A-B 负载 = 54Ω ||50pF，R=15pF 上的负载 在 VDE=VCC1、VRE=GND1 的情况下，向 D 引脚输入 6MHz 50% 占空比方波 | 352 | mW | ||
| PD1 | 最大功耗（1 侧） | 33 | mW | |||
| PD2 | 最大功耗（2 侧） | 319 | mW | |||
| ISO1450_ISO1452 | ||||||
| PD | 最大功耗（两侧） | VCC1 = VCC2 = 5.5V、TJ = 150°C、A-B 负载 = 54Ω ||50pF，R=15pF 上的负载 在 VDE=VCC1、VRE=GND1 的情况下，向 D 引脚输入 25MHz 50% 占空比方波 | 588 | mW | ||
| PD1 | 最大功耗（1 侧） | 49 | mW | |||
| PD2 | 最大功耗（2 侧） | 539 | mW | |||
7.6 绝缘规格
| 参数 | 测试条件 | 规格 | 单位 | |
|---|---|---|---|---|
| DW-16 | ||||
| IEC 60664-1 | ||||
| CLR | 外部间隙(1) | 1 侧到 2 侧的空间距离 | >8 | mm |
| CPG | 外部爬电距离(1) | 1 侧到 2 侧的封装表面距离 | >8 | mm |
| DTI | 绝缘穿透距离 | 最小内部间隙 | >17 | µm |
| CTI | 相对漏电起痕指数 | IEC 60112；UL 746A | >600 | V |
| 材料组 | 符合 IEC 60664-1 | I | ||
| 过压类别 | 额定市电电压 ≤ 600VRMS | I-IV | ||
| 额定市电电压 ≤ 1000VRMS | I-III | |||
| DIN VDE V 0884-11:2017-01(2) | ||||
| VIORM | 最大重复峰值隔离电压 | 交流电压（双极） | 1500 | VPK |
| VIOWM | 最大工作隔离电压 | 交流电压（正弦波）；时间依赖型电介质击穿 (TDDB) 测试；请参阅图 10-7 | 1060 | VRMS |
| 直流电压 | 1500 | VDC | ||
| VIOTM | 最大瞬态隔离电压 | VTEST = VIOTM，t = 60s（鉴定测试）；VTEST = 1.2 × VIOTM，t = 1s（100% 生产测试） | 7071 | VPK |
| VIOSM | 最大浪涌隔离电压 ISO141x(3) | 符合 IEC 62368-1 的测试方法，1.2/50µs 波形，VTEST = 1.6 × VIOSM = 10000VPK（鉴定测试） | 6250 | VPK |
| 最大浪涌隔离电压 ISO141xB(3) | 符合 IEC 62368-1 的测试方法，1.2/50µs 波形，VTEST = 1.3 × VIOSM = 6000VPK（鉴定） | 4615 | VPK | |
| qpd | 视在电荷(4) | 方法 a：I/O 安全测试子组 2/3 后，Vini = VIOTM，tini = 60s；Vpd(m) = 1.2 × VIORM，tm = 10s | ≤ 5 | pC |
| 方法 a：环境测试子组 1 后，Vini = VIOTM，tini = 60s； ISO14xx：Vpd(m) = 1.6 × VIORM，tm = 10s ISO14xxB：Vpd(m) = 1.2 × VIORM，tm = 10s | ≤ 5 | |||
| 方法 b1：常规测试（100% 生产测试）和预调节（类型测试），Vini = VIOTM，tini = 1s； ISO14xx：Vpd(m) = 1.875 × VIORM，tm = 1 s ISO14xxB：Vpd(m) = 1.5 × VIORM，tm = 1s | ≤ 5 | |||
| CIO | 势垒电容，输入至输出(5) | VIO = 0.4 × sin (2 πft)，f = 1MHz | 1 | pF |
| RIO | 隔离电阻，输入至输出(5) | VIO = 500V，TA = 25°C | > 1012 | Ω |
| VIO = 500V，100°C ≤ TA ≤ 150°C | > 1011 | |||
| VIO = 500V，TS = 150°C | > 109 | |||
| 污染等级 | 2 | |||
| 气候类别 | 40/125/21 | |||
| UL 1577 | ||||
| VISO | 可承受的隔离电压 | VTEST = VISO，t = 60s（鉴定测试）； VTEST = 1.2 × VISO，t = 1s（100% 生产测试） | 5000 | VRMS |
(1) 爬电距离和间隙应满足应用的特定设备隔离标准中的要求。请注意保持电路板设计的爬电距离和间隙，从而确保印刷电路板上隔离器的安装焊盘不会导致此距离缩短。在特定的情况下，印刷电路板上的爬电距离和间隙变得相等。在印刷电路板上插入坡口或肋或同时应用这两项技术可帮助提高这些规格。
(2) ISO14xx 适用于安全电气绝缘，而 ISO14xxB 仅适用于安全额定值范围内的基本电气绝缘。应借助合适的保护电路来确保符合安全等级。
(3) 在空气或油中执行测试，以确定隔离栅的固有浪涌抗扰度。
(4) 视在电荷是局部放电 (pd) 引起的电气放电。
(5) 将隔离层每一侧的所有引脚都连在一起，构成一个双引脚器件。
7.7 安全相关认证
| VDE | CSA | UL | CQC | TUV |
|---|---|---|---|---|
| 根据 DIN VDE V 0884-11:2017-01 进行了认证 | 根据 IEC 60950-1、IEC 62368-1 和 IEC 60601-1 进行了认证 | 在 UL 1577 组件认证计划下进行了认证 | 根据 GB4943.1-2011 进行了认证 | 根据 EN 61010-1:2010/A1:2019、EN 60950-1:2006/A2:2013 和 EN 62368-1:2014 进行了认证 |
| 最大瞬态隔离电压， 7071VPK； 最大重复峰值隔离电压， 1500VPK； 最大浪涌隔离电压， ISO141x、ISO143x、ISO145x：6250VPK（增强型） ISO141xB、ISO143xB、ISO145xB：4600VPK（基础型） | CSA 60950-1-07+A1+A2，IEC 60950-1 第 2 版 +A1+A2，CSA 62368-1-14 和 IEC 62368-1 第 2 版，污染等级 2，材料组 I ISO141x、ISO143x、ISO145x：800VRMS 增强型隔离 ISO141xB、ISO143xB、ISO145xB：800VRMS 基础型隔离 ---------------- CSA 60601- 1:14 和 IEC60601-1 版本3.1， ISO141x、ISO143x、ISO145x：2 MOPP（患者保护方法）250VRMS（354VPK）最大工作电压 | 单一保护， 5000VRMS | 增强型绝缘，海拔 ≤ 5000m，热带气候， 700VRMS 最大工作电压 | EN 61010-1:2010 /A1:2019 ISO141x、ISO143x、ISO145x：600VRMS 增强型隔离 ISO141xB、ISO143xB、ISO145xB：1000VRMS 基础型隔离 ---------------- EN 60950-1:2006/A2:2013 和 EN 62368-1:2014 ISO141x、ISO143x、ISO145x：800VRMS 增强型隔离 ISO141xB、ISO143xB、ISO145xB：1060VRMS 基础型隔离 |
| 增强型证书：40040142 基础型证书：40047657 | 主合同编号： 220991 | 文件编号：E181974 | 证书编号：CQC15001121716 | 客户端 ID 编号：77311 |
