MAX14001/MAX14002可配置、隔离型10位ADC，用于多范围二进制输入技术手册

概述
MAX14001/MAX14002为隔离型、单通道模/数转换器(ADC)，带有可编程电压比较器和浪涌电流控制，优化用于可配置二进制输入应用。MAX14001/MAX14002的二进制输入侧(现场侧)和比较器输出/SPI侧(逻辑侧)提供3.75kVRMS集成隔离。集成、隔离型、DC-DC转换器为所有现场侧电路供电，所以即使没有输入信号也可以执行现场侧诊断。20引脚SSOP封装提供5.5mm爬电距离和间隙，II级CTI等级。

器件将隔离阻障现场侧的输入电压连续数字化，并通过隔离阻障将数据发送到器件的逻辑侧，然后即可将输入电压与可编程门限进行比较。如果输入电压高于上限或者低于下限，二进制比较器输出引脚为高电平。禁止滤波时，比较器对输入变化的响应时间小于150μs；使能滤波时，比较器采用最新2、4或8个ADC读数的滑动平均。滤波和未滤波ADC读数均通过5MHz SPI端口提供，该端口也用于设置比较器门限和其它器件配置。

MAX14001/MAX14002通过外部、高电压FET控制二进制输入的电流。该电流清理继电器触点以及衰减输入噪声。监测ADC读数的浪涌比较器触发浪涌电流或润湿脉冲。浪涌触发门限、电流幅值和电流持续时间在MAX14001中全部是可编程的，但在MAX14002中是固定值。高电压FET不提供浪涌电流时，切换至偏压模式。偏压模式在二进制输入上提供小电流负载，以衰减容性耦合噪声。在MAX14001和MAX14002中，偏置电流可在50μA至3.75mA范围内编程。这样允许实现噪声衰减和功耗之间的最佳平衡。
数据表：*附件：MAX14001 MAX14002可配置、隔离型10位ADC，用于多范围二进制输入技术手册.pdf

应用

• 配电自动化
• 高压二进制输入(12V–300V)
• 工业控制、多范围、数字输入模块，独立隔离输入
• 变电站自动化

特性

• 支持可靠地检测二进制输入
  • 可编程输入偏置电流抑制线路噪声
  • 3.75kVRMS隔离，可持续60 s
  • 5.5mm爬电距离和间隙
  • II级CTI等级封装材料
• 高度集成降低BOM和电路板空间
  • 10位、10ksps ADC
  • 二进制门限比较器
  • 驱动耗尽型FET的控制电路
  • 数据和DC-DC电源双隔离
  • 20-SSOP封装
• 提高设备“运行时间”以及简化系统维护
  • 支持现场侧诊断
  • 自动自检
• 无可比拟的灵活性
  • 可编程输入门限上限和下限
  • 可编程浪涌电流激活门限、幅值和持续时间
  • 菊链连接SPI接口

电特性

典型操作特性

引脚配置描述

框图

详细说明

MAX14001/MAX14002 是 10 位模数转换器（ADC），具备 3.75kVrms 隔离式 SPI 接口。其他特性包括可编程的防抖动模块、用于清洁继电器触点的可编程灌电流、以及可编程输入偏置电流，以优化功耗，同时降低电容耦合输入噪声。ADC 及所有现场侧电路均由集成式隔离型直流 - 直流转换器供电，这使得即使在无输入信号或其他现场侧电源的情况下，现场侧功能仍可得到验证。这使得 MAX14001/MAX14002 非常适合高密度、多量程、独立隔离的二进制输入模块。

ADC

这些器件的 ADC 采用 10 位逐次逼近寄存器（SAR）架构，标称采样率为 10ksps，输入电压范围为 0V 至 + 1.25V（相对于 AGND）。上电后，ADC 会持续运行，标称采样率下，可通过 SPI 接口获取 10 位未滤波的 ADC 读数和滤波后的 ADC 读数。滤波平均值是最近 2、4、8 或 16 次读数的平均值，具体取决于 CFG 寄存器中 FT [1:0] 位的值。比较器在 150μs 内做出响应，将最新的 ADC 读数与编程阈值持续比较（使用 ADC 滤波器时，请参考误差修正表了解响应时间）。当最新的 ADC 读数高于上限阈值（THU）时，比较器的输出引脚（COUT）为高电平；当读数低于下限阈值（THL）时，比较器的输出引脚（COUT）为低电平。

内部 / 外部电压参考配置

MAX14001/MAX14002 兼具内部和外部电压参考功能。1.25V 内部参考在整个工作温度范围内的最大误差为 ±5% 。如果需要更高的精度，可使用外部参考，但外部参考可能会产生分流，且分流电流不得超过 70μA。串联参考必须由 VDDP 电源供电，同时关闭内部 70μA 电流源，该电流源连接到 REFIN 引脚。通过 SPI 接口编程 CFG 寄存器来选择内部 / 外部电压参考模式。有关 CFG 寄存器配置，请参考表 1；有关分流参考硬件连接，请参考图 1；有关串联参考硬件连接，请参考图 2。