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TPIP4220CZ6 发布时间 时间:2025/11/7 11:53:48 查看 阅读:9

TPIP4220CZ6是一款由Texas Instruments(德州仪器)推出的高性能、低功耗的隔离式RS-485/RS-422收发器,专为工业自动化、电机控制和通信接口等需要电气隔离的应用场景设计。该器件集成了iCoupler?数字隔离技术与RS-485收发器功能于一体,能够在无需外部光耦或隔离电源的情况下实现信号和电源的双重隔离。TPIP4220CZ6支持半双工或全双工通信模式,具有高抗噪能力和卓越的电磁兼容性(EMC),适用于恶劣工业环境下的可靠数据传输。其内部集成的isoPower?技术可通过高频开关实现从初级侧向次级侧的隔离电源转换,从而简化系统设计并减少外围元件数量。该芯片采用小型化SOIC-16宽体封装,符合UL、CSA、VDE等国际安全标准,提供高达5000VPK的隔离耐压能力,确保系统在高压瞬变或接地环路干扰下仍能稳定运行。TPIP4220CZ6工作温度范围为-40°C至+125°C,适合宽温工业应用需求。

参数

类型:隔离式RS-485/RS-422收发器
  通信模式:半双工/全双工可选
  数据速率:最高可达500 kbps(典型值)
  隔离电压:5000 VPK(符合UL 1577标准)
  隔离通道数:3通道信号隔离 + 1通道电源隔离
  供电电压(VCC1/VCC2):3.3V ±10%
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  封装类型:SOIC-16(宽体)
  EMI性能:符合CISPR 32 Class B辐射标准
  故障保护输入范围:±25V
  总线引脚ESD保护:±16 kV HBM
  共模瞬态抗扰度(CMTI):>50 kV/μs
  集成技术:iCoupler? 数字隔离 + isoPower? 隔离电源技术

特性

TPIP4220CZ6的核心特性之一是其高度集成的iCoupler?与isoPower?技术,这使得它不仅能实现信号隔离,还能通过片上变压器提供隔离电源,从而显著降低系统复杂性和BOM成本。传统的隔离方案通常需要外加光耦合器和独立的隔离DC-DC模块来实现电源和信号的双重隔离,而TPIP4220CZ6将这些功能整合在一个紧凑的SOIC-16封装中,极大简化了PCB布局和电源设计。这种集成方式不仅节省空间,还提高了系统的可靠性,避免了因多个分立元件匹配不当导致的失效风险。
  该器件具备出色的电磁兼容性(EMC)性能,能够承受严酷的工业电磁环境干扰。其共模瞬态抗扰度(CMTI)超过50 kV/μs,确保在快速电压跳变环境下仍能维持数据完整性。此外,TPIP4220CZ6的总线引脚具有±16 kV人体模型(HBM)的ESD保护能力,并支持宽范围的故障保护输入电压(±25V),使其在雷击、静电放电或线路短路等异常情况下依然保持稳健运行。这一特性对于部署在户外或长距离通信链路中的工业设备尤为重要。
  在通信性能方面,TPIP4220CZ6支持高达500 kbps的数据速率,满足大多数工业现场总线应用的需求。它兼容RS-485和RS-422标准,支持多点网络配置,最多可连接32个节点。驱动器输出具有短路电流限制和热关断保护功能,防止因总线冲突或过载造成永久性损坏。接收器输入阻抗高,有助于降低对总线负载的影响,并支持开路、短路和空闲状态的自动检测与处理。
  安全性方面,TPIP4220CZ6通过了多项国际安全认证,包括UL1577、IEC 60950-1和IEC 62368-1,隔离额定值达5000 VPK,适用于功能隔离和基本绝缘应用。其宽体SOIC封装提供了足够的爬电距离和电气间隙,进一步增强了系统的安全等级。整体来看,TPIP4220CZ6是一款面向工业4.0、PLC、电机驱动器、工业网关等领域的高性能隔离通信解决方案,兼顾性能、安全与易用性。

应用

TPIP4220CZ6广泛应用于需要电气隔离通信接口的工业电子系统中。典型应用场景包括可编程逻辑控制器(PLC)、工业I/O模块、电机驱动器和伺服控制系统,其中常用于实现控制器与执行机构之间的抗干扰数据传输。在工厂自动化产线中,由于存在大量感性负载和高功率设备,容易产生接地环路和共模噪声,使用TPIP4220CZ6可以有效切断地回路,提升通信稳定性。
  该器件也适用于楼宇自动化系统,如HVAC(暖通空调)控制网络、智能照明系统和安防监控设备之间的RS-485通信链路。在能源管理领域,TPIP4220CZ6可用于太阳能逆变器、储能系统和电表集中器中的数据采集与远程监控接口,保障在高压电力环境中的人身与设备安全。
  此外,在医疗设备中,当需要进行非患者接触式通信且要求基本绝缘隔离时,TPIP4220CZ6也可作为可靠的通信接口方案。其高EMI抗扰度和低辐射特性有助于满足医疗设备的严格电磁合规要求。其他应用还包括工业网关、协议转换器、远程终端单元(RTU)以及测试与测量仪器中的隔离串行通信模块。得益于其小尺寸封装和无需外接隔离电源的设计优势,TPIP4220CZ6特别适合对空间和功耗敏感的嵌入式系统。

替代型号

ISO1420CZ6

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