基于Avago的ACSL-7210的双通道双向25 MBd高速数字光耦合器

Avago Technologies推出了用于工业通信网络应用的高速光耦合器。本技术说明讨论了Avago的ACSL-7210，这是一种双通道双向25 MBd高速数字光耦合器。该设备设计用于全双工工业通信应用。本技术说明的目的是比较并确认ACSL-7210光耦合器满足工业通信网络对高开关速度和小封装尺寸的要求。毫无疑问，凭借其专利的封装和堆叠式LED技术，双通道双向25 MBd，ACSL-7210光耦合器可以满足这一标准。

介绍

ACSL-7210是一款双通道双向25 MBd高速数字光耦合器，针对全双工工业通信应用（例如PROFIBUS现场总线和串行外围接口（SPI））进行了优化。ACSL-7210利用Avago的专有IC和专利的封装技术，以薄型SO-8封装实现了3,750 VRMS信号隔离，同时支持具有最大40 ns传播延迟的数据速率的高速全双工数据通信。

ACSL-7210框图

专利的封装和堆叠式LED技术

Avago获得专利的将LED裸片直接堆叠在硅IC基板上的封装工艺可实现单片IC封装中的更高集成度和更薄的外形。图2显示了ACSL-7210中两个通道之一的横截面图。输入逻辑信号控制CMOS LED驱动器缓冲IC，该IC向LED提供电流。光电探测器IC带有两个透明层：SiO2钝化层或绝缘层，以及顶部的透光聚酰亚胺。LED通过透明连接层附接到光电检测器IC。使用标准管芯附着工艺进行所有放置。

ACSL-7210中一个通道的剖视图

与传统标准LED在金属触点的同一侧发光的情况不同，Avago开发了向后发光LED，其从LED的反面发光。这允许LED堆叠在检测器IC的顶部。

标准LED与反向发射LED

这项获得专利的封装技术提供了高度集成的优势，ACSL-7210是用于PROFIBUS隔离数据通信应用的双通道双向光耦合器。另一个优点是薄型封装（请参见图4）。ACSL-7210可以安装在PCB板的背面，以最大程度地利用板空间。

配置文件包比较

工业通讯网络

现场总线（或现场总线）是指用于仪器的实时分布式控制的一系列工业计算机网络协议。如图5所示，自动化的工业系统（例如制造装配线）通常需要控制器系统的组织层次结构才能起作用。从最高层次开始是人机界面（HMI），操作员可以在其中操作工业系统。这通常通过非时间关键型通信系统（例如以太网）链接到可编程逻辑控制器（PLC）的中间层。控制层次结构的底部是将PLC连接到“装配线”组件（例如传感器，执行器，电动机，开关和阀门）的现场总线。在这样的工业环境中，通常存在高压，磁场和噪声。高可靠性对于避免生产停工并确保数据传输准确性也至关重要。使用诸如ACSL-7210之类的光耦合器可满足这些隔离需求。

控制器和仪器的层次结构

图6显示了在PROFIBUS（RS485）通信中提供隔离的25 MBd双向ACSL-7210和10 MBd超低功耗ACPL-M61L的典型应用图。ACSL- 7210隔离发送和接收数据通道，而ACPL-M61L隔离发送使能信号。

使用ACSL-7210和ACPL-M61L的隔离PROFIBUS（RS485）通信

凭借其获得专利的封装和堆叠式LED技术，双通道双向25 MBd ACSL-7210光电耦合器可满足工业通信网络（例如嘈杂的工业环境中的PROFIBUS应用）对高开关速度和小封装尺寸的要求。

编辑：hfy