通用特性电气隔离两端隔离 ( 信号输入和信号输出 ) 隔离电压测试时间 1 分钟, 漏电流 <1mA, 湿度 <70% KVAC 绝缘电阻 500VDC MΩ 工作温度运输和储存温度工作时外壳温度 Ta=25,

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禄艳居
5 years ago
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的两线制电流信号模块内部还集成了 HART 信号通道, 按照推荐应用方案, 可实现现场与控制室的半双工通信, 大大节约了现场与控制室之间的布线成本本产品采用独有的电磁隔离模式及高效能后级馈电技术, 实现 PWM 信号到 4-20mA 信号的精准隔离转换, 可与各种仪表的模拟量输入端口 ( 如 PLC DCS 系统等 ) 相匹配除此之外, 本模块具有极小体积的封装 (SIP9)

1 两线制回路供电信号调理模块支持 HART 协议通信 RoHS 产品特点回路供电高线性度 (0.1% F.S.) 高隔离 (2KVAC/1mA/60s) 小体积 :SIP9 封装 (26*9.5*12.5mm) 极低温漂 :50ppm/ ( 典型值 ) 工作温度范围 :-40 to +85 支持 HART 协议通信 ESD 防护 ( 裸机 ±4KV) 通过 EN60950 认证 TW147HL, 是一款专门针对具有 HART 协议的现场智能仪表推出的信号调理模块通过后级电流回路馈电方式, 给前级设备供电, 并接收来自前级设备输出的 PWM 信号经模块隔离后, 输出 4-20mA 的两线制电流信号模块内部还集成了 HART 信号通道, 按照推荐应用方案, 可实现现场与控制室的半双工通信, 大大节约了现场与控制室之间的布线成本本产品采用独有的电磁隔离模式及高效能后级馈电技术, 实现 PWM 信号到 4-20mA 信号的精准隔离转换, 可与各种仪表的模拟量输入端口 ( 如 PLC DCS 系统等 ) 相匹配除此之外, 本模块具有极小体积的封装 (SIP9) 和极佳的温漂特性, 输入和输出两端能承受 2kVAC 的隔离电压选型表认证产品型号电源电压标称值 (VDC) 输入信号 ( 占空比 ) 线性输出范围 (ma)* 隔离电源输出 (VDC) CE TW147HL % 注 :* 输入输出具体关系可参考产品特性曲线图输入特性电源输入 VDC 信号输入频率 ViH-ViL=3.3V (-40 to +85 工作温度范围内 ) Hz 占空比 ViH-ViL=3.3V (-40 to +85 工作温度范围内 ) % -- 边沿时间 500Hz;Ta=25 ; ns 幅值 ViH-ViL V 输入幅值过范围 Ta= V 输出特性隔离电源输出信号输出输出电压隔离电源输出电流满载标称值 -3% 标称值标称值 +3% V 输出电流 -40 to +85 工作温度范围内 ma 短路保护 Ta=25 可持续短路保护, 排除故障后恢复正常工作输出信号负载能力见选型表 ( 输出信号最小值范围为 3.7-4mA) RL (Vin-Vin(min))/0.022, 同时 RL 550Ω;Vin 指电源电压, Vin(min) 标称最小电源电压负载调节率供电电源 24VDC, 负载 0~250Ω ±0.05%F.S./100Ω -- 纹波噪声最大测试带宽 20MHz, 负载 250Ω/0.01uF, Ta= mvp-p 传输特性线性度 Ta=25-0.1%F.S %F.S. -- 温度漂移系数 -40 to +85 工作温度范围内 PPM/ 响应时间 Ta= s 通信 -40 to +85 工作温度范围内支持 HART 信号频率的双向传输 ( 参考设计参考应用部分 ) 第 1 页共 5 页

通用特性电气隔离两端隔离 ( 信号输入和信号输出 ) 隔离电压测试时间 1 分钟, 漏电流 <1mA, 湿度 <70% 2 -- -- KVAC 绝缘电阻 500VDC 100 -- -- MΩ 工作温度 -40 -- +85 运输和储存温度 -40 -- +85 工作时外壳温度 Ta=25,24V 供电电压,250Ω 负载 -- -- +50 安全标准安规认证安全等级使用环境

2 通用特性电气隔离两端隔离 ( 信号输入和信号输出 ) 隔离电压测试时间 1 分钟, 漏电流 <1mA, 湿度 <70% KVAC 绝缘电阻 500VDC MΩ 工作温度运输和储存温度工作时外壳温度 Ta=25,24V 供电电压,250Ω 负载安全标准安规认证安全等级使用环境 EN60950 EN60950 CLASS III 周围环境存在灰尘强烈振动冲击以及对产品元器件有腐蚀的气体可能会对产品造成损坏物理特性外壳材料封装重量冷却方式黑色阻燃耐热塑料 SIP9 6g(Typ.) 自然空冷 EMC 特性静电放电 IEC/EN Contact ±4KV perf. Criteria B 辐射骚扰抗扰度 IEC/EN V/m perf. Criteria A EMS 脉冲群抗扰度 IEC/EN 两线制环路端口 ±2KV ( 推荐电路见图 4) perf. Criteria B 浪涌抗扰度 IEC/EN 两线制环路端口 ±1KV ( 推荐电路见图 4) perf. Criteria B 传导骚扰抗扰度 IEC/EN Vr.m.s perf. Criteria A 产品特性曲线图图 1 输入信号占空比与输出电流关系第 2 页共 5 页

3 使用注意事项 1. 使用前, 请仔细阅读说明书, 若有疑问, 请与本公司技术支持联系 ; 2. 本文数据除特殊说明外, 都是在 Ta=25, 湿度 <75%, 电源输入标称电压和信号输出满载时测得 ; 3. 请不要将产品安装在危险区域使用 ; 4. 产品供电采用直流电源, 严禁使用 220V 交流电源 ; 5. 严禁私自拆装产品, 防止设备失效或发生故障售后服务 1. 产品在出厂前均经过严格检验和质量控制, 如出现工作异常或怀疑内部模块故障, 请及时同最近的代理商或本公司技术支持联系 2. 产品质保 3 年, 从发货之日起计质保期间, 产品正常使用过程中出现的产品质量问题均由本公司免费维修或更换应用电路详见信号调理模块应用手册设计参考应用 1. 功能原理框图 Vo+ 电压调节器 Vin Si + 信号转换器 + - R Io HART-IN HART 转换器 2. 产品运用接线图 A51 91 _RxA Fi lter A51 91 _TxA MCP TS5 A NC(3 ) COM( 4) - (2 ) V+(5 ) NO(1 ) IN( 6) 2.2 uf A51 91 _RTS 图 2 功能原理框图 Vo+(9 ) MCU_PWM Si +(8 ) TW147HL Vi n(1 ) Io(2 ) HART OUT(6 ) 0 V/Si -(7 ) HART IN(3 ) 0 4 7uF RL 2 50Ω VLO OP 2 4VDC PLC DCS 0 图 3 HART 通信运用接线图功能说明 : 图 3 为模块 TWxxxHL 的一种应用方式, 与 MCU 系统 HART 调制解调芯片 A5191 共同实现信号转换隔离传输功能 HART 通信功能注 :A5191 芯片为安森美推出的 HART 调制与解调 IC 信号接入说明 : A5191_TxA: 连接 A5191 芯片 TxA 引脚, A5191_RxA: 连接 A5191 芯片 RxA 引脚 A5191_RTS: 连接 A5191 芯片 RTS 引脚, MCU_PWM: 连接 MCU 芯片 PWM 输出引脚 Filter: 接收滤波器, 请参考安森美 A5191 芯片技术手册工作原理 : PWM 信号的隔离传输与转换 :PWM 信号由 Si+ 引脚输入, 在产品内部隔离, 然后在产品输出侧还原滤波 V/I 转换, 最终输出 4-20mA 电流 HART 发送 :HART 发送时的 FSK 信号由 A5191 芯片 TxA 引脚输出, 因为 A5191 的驱动能力较差, 因此需要连接缓冲级, 此处使用 MCP6001 完成电压跟随作用然后接入 TS5A3159 低电压模拟开关由 A5191 芯片 RTS 引脚控制在 HART 信号发送时,RTS 为低电平, 模拟开关 NC 与 COM 引脚导通 FSK 信号输出至 HART_OUT 引脚经过隔离后传输至两线制端口, 完成 Hart 信号的发送 ( 在连续发送 HART 信号下, 上述电路损耗约为 0.6mA, 静态下损耗约为 0.1mA,) 第 3 页共 5 页

HART 检测 : 在检测时 A5191 芯片 RTS 引脚应该为高电平, 因此模拟开关关闭两线制端口上 HART 信号经过 47uF 电容耦合至 HART_IN 引脚隔离后传输至 HART_OUT 引脚 ( 此时模拟开关必须处于关闭状态, 否则 HART_OUT 引脚上将无法接收到 HART 信号 ) 然后经过 Filter 传输至 A5191 芯片 RxA 引脚完成 HART

4 HART 检测 : 在检测时 A5191 芯片 RTS 引脚应该为高电平, 因此模拟开关关闭两线制端口上 HART 信号经过 47uF 电容耦合至 HART_IN 引脚隔离后传输至 HART_OUT 引脚 ( 此时模拟开关必须处于关闭状态, 否则 HART_OUT 引脚上将无法接收到 HART 信号 ) 然后经过 Filter 传输至 A5191 芯片 RxA 引脚完成 HART 信号的接收整个系统在两条传输线缆上实现了 PWM 信号到 4-20mA 标准电流信号的隔离传送以及 HART 通信, 信号回路也为现场区提供电源, 节约了现场与控制室之间的布线成本在控制室使用采样电阻 RL, 可使各类仪表的输入信号类型与模块的输出相匹配如不使用 HART 通信功能, 则将系统中的 HART 调制解调 IC A5191 MCP6001 TS5A3159 去掉, 信号调理模块 TWxxxHL 的 HART_IN HART_OUT 引脚悬空即可 3.3V 4mA 3.3V 3mA +Vo(6) 0V(4) Vo+ (9) Si+ (8) 0V/ Si-(7) HK5S03B L TW147HL Vin(1) GN D(2) Vin(1) Io(2) ZD 5 V 4 7uF RL 2 50Ω VLO OP 2 4VDC PLC DCS HART OUT(6) HART IN (3) 图 4 现场区供电扩容方案功能说明 : 工作原理 : 图 4 为信号调理模块 TWxxxHL 与回路供电电源模块 HK5S03BL 的配合使用, 旨在扩充两线制电流回路对现场区的供电能力如图 4 所示, 信号调理模块 TWxxxHL 为现场区供电的能力为 4mA, 如需增强现场智能仪表的供电能力, 可在两线制电流回路中串联一个电源模块 HK5S03BL, 并且将两路电源的参考地短接, 如此可以为现场区增加一路供电, 两路供电分别驱动不同设备, 总供电能力提升至 7mA 3. EMC 解决方案推荐电路元器件 MOV1 R1 TVS1 推荐参数 7D470K 12Ω/2W SMCJ30A 图 5 4. 更多信息, 请参考应用笔记第 4 页共 5 页

5 外观尺寸建议印刷版图注 : 1. 包装信息请参见产品出货包装信息, 包装包编号 : ; 2. 本文所有指标测试方法均依据本公司企业标准 ; 3. 以上均为本手册所列产品型号之性能指标, 非标准型号产品的某些指标会超出上述要求, 具体情况可直接与我司技术人员联系 ; 4. 我司可提供产品定制 ; 5. 产品涉及法律法规 : 见产品特点 EMC 特性 ; 6. 我司产品报废后需按照 ISO14001 及相关环境法律法规分类存放, 并交由有资质的单位处理广州金升阳科技有限公司地址 : 广东省广州市萝岗区科学城科学大道科汇发展中心科汇一街 5 号电话 : 传真 : sales@mornsun.cn 第 5 页共 5 页

传输特性零点偏置 0.1%F.S. 精度 0.1%F.S. 温度漂移 40 to 85 工作温度范围内 50ppm/ 通讯测试信号峰峰值 250mV 支持 HART 信号频率的双向传输 HART 信号传输增益 HART 接收电压增益 HART 信号发射电流峰峰值, 环路电流 4m

传输特性零点偏置 0.1%F.S. 精度 0.1%F.S. 温度漂移 40 to 85 工作温度范围内 50ppm/ 通讯测试信号峰峰值 250mV 支持 HART 信号频率的双向传输 HART 信号传输增益 HART 接收电压增益 HART 信号发射电流峰峰值, 环路电流 4m 两线制回路供电信号调理模块支持 HART 协议通信 RoHS 产品特点电压信号进, 电流信号输出回路供电高精度等级 (0.1% F.S.) 高线性度 (0.1% F.S.) 高隔离 (2kVAC/1mA/60s) 小体积 :SIP9 封装 (26*9.5*12.5mm) 极低温漂 : 50ppm/ 工作温度范围 : 40 to 85 支持 HART 协议通信通过 EN60950 认证 TxxxxHL,

通用特性 电气隔离 两端隔离 ( 信号输入和信号输出 ) 隔离电压 测试时间 1 分钟, 漏电流 <1mA, 湿度 <70% KVAC 绝缘电阻 500VDC MΩ 工作温度 运输和储存温度 工作时外壳温度 Ta=25,

通用特性电气隔离两端隔离 ( 信号输入和信号输出 ) 隔离电压测试时间 1 分钟, 漏电流 <1mA, 湿度 <70% KVAC 绝缘电阻 500VDC MΩ 工作温度运输和储存温度工作时外壳温度 Ta=25,