方程式 5
插入 VIP-ON 的数值,然后代入方程式 3 的 IIN-LIM 计算结果,得到:
方程式 6
然后求解 RIN,得到设置规定电流限制条件下理想导通阈值所要求的输入电阻器值:
方程式 7
因此,针对各种应用对 DIS 进行完全配置只需要两个方程式,即方程式 3 用于设置电流限制,而方程式 7 用于达到理想导通阈值电压。根据这两个方程式,表 1 列出了不同输入阈值电压和电流限制的各种电阻器组合情况。
表 1 各种输入配置
表1 中的星号表示非常高的输入电压会超出最大器件电压 34V。这种情况下,IPx 和接地之间连接的 30V 齐纳二极管可防止器件输入毁坏。将开关阈值设定在输入电压范围的中间,即 VIN-ON = VIN-max/2,这时最大齐纳电流将等于输入电流限制,即 IZ-max = IIN-LIM,同时总输入电流将为电流限制的两倍。
若想节能,需将电流限制设定为 0.5mA。很明显,在这种低输入电流情况下,将指示器 LED 连接至 Rex 输出没有意义,因为其不会亮起。相反,我们应该将它们放置在 CMOS 输出可以很容易地实现 LED 驱动功能的控制器端。
串行接口图 1 表明对于高达 24V 标称值、或者 34V 最大值的总线电源来说,数字输入串行器可以将总线电压调低到 5V,以为数字隔离器或者微控制器提供充足的电源。但是,在高压条件下,在DIS之前调低总线电源电压,会极大地降低总功效。在非隔离应用中,使用一个微型充电泵,并通过控制器电源为 DIS 提供备用电源,这样做更利于提高能效。但是,在隔离式应用中,要求一个隔离式 DC-DC转换器来穿过隔离层提供控制器电源。
实施电气隔离的原因是,数字输入串行器一般用于检测远距离安装传感器和信号源的输出电压,例如:AC 整流器的输出,其接地电位明显不同于本地控制器接地。将各种接地电位相互连接会引起大量接地环路电流流动。使用数字隔离器可以防止出现这种情况。
如前所述,DIS 数字接口的控制很容易实施。系统控制器只需通过其通用输出端之一,向 DIS 的/LD 输入端发送一个短且低活跃度的负载脉冲,旨在将当前的现场输入状态锁存至 DIS 移位寄存器中。之后,它向 CLK 线路施加一个时钟信号,以串行方式移出寄存器内容。