Hot Swap n MOSFET MOSFET IC /LT IO-Link PHY 1 20m 3 M5 M8 M12 2 L DC24V 200mA kb/s L 2 CQ 4 24V 5 IO-Link IO-Link IO-Link I/O SIO IO-Li

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1 m DCR 16 µmodule / 24 12V/100A Hot Swap IO-Link Kevin Wrenner / Juan-G. Aranda IO-Link 2 LTC IO-Link PHY LT 3669 LDO PHY IO-Link IO-Link LT3669 IO-Link 1 IO-Link IEC SDCI IEC LTC3882 POL

2 Hot Swap n MOSFET MOSFET IC /LT IO-Link PHY 1 20m 3 M5 M8 M12 2 L DC24V 200mA kb/s L 2 CQ 4 24V 5 IO-Link IO-Link IO-Link I/O SIO IO-Link IO-Link SIO CQ ILLM PNP H 1 IO-Link PHY IO-Link Wakeup IO-Link IO- Link 230.4kb/s COM3 38.4kb/s COM2 4.8kb/s COM1 IO-Link IO-Link SIO IO-Link Wake-up START BIT (ST) 0 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 P 1 DATA OCTET 24V STOP BIT (SP) PARITY BIT (EVEN) DRV UART FRAME MASTER 80µs 0.5A Wake-up WURQ IO-Link IO-Link 11 2a UART M 2b M-SEQUENCE (MESSAGE SEQUENCE) MASTER SEQUENCE UART FRAME UART FRAME 2 a IO-Link UART 11 M UART I LL C/Q L UART FRAME DEVICE DEVICE MESSAGE DRV UART FRAME LT Journal of Analog Innovation

3 2 I/O M Hot Swap IO-Link 200mA IO-Link Power over Ethernet IO-Link POC 4W DC24V? Hot Swap n MOSFET MOSFET IC MOSFET MOSFET Fairchild FQT7N10 MOSFET 4 / 3a RC 3b MOSFET IO-Link LOAD = 100µF FLDBK_MODE = C G = 22nF R G = LOAD = 10µF FLDBK_MODE = 0 LT3669 V OUT 2V/DIV 4ms/DIV 20ms/DIV 400µs/DIV c 3. GATE /c 4V LT LT Journal of Analog Innovation 5

4 IO-Link LT3669 Wake-up WURQ WURQ LT3669 WAKE L 20V TO 34V 22V TO 34V SENSE + SENSE 0.2Ω D1: S100 Q1: FQT7N10 2XPTC = 0 0 (DEFAULT) SENSE + SENSE 0.08Ω D1: S100 Q1: FQT7N10 2XPTC = 0 1 (DISABLED) GATE D1 Q1 CABLE <6Ω 200mA GUARANTEED GATE D1 Q1 CABLE <6Ω 500mA GUARANTEED DEVICE >18V DEVICE >18V L L 4 a IO-Link 200mA D1 500mA 200mA IO-Link 18V 50ms 400mA 4b 4 MOSFET SOA DC MOSFET Wake-up 5 a CQ 80µs 500mA LT3669 PHY WURQ WURQ LT3669 SCK 16th PULSE WURQ WURQ LT3669 DEVICE RELEASES IO-Link LT3669 Wake-up WURQ WURQ 5a WAKE 2V/DIV WAKE-UP DETECTED 20µs/DIV 40µs/DIV LT Journal of Analog Innovation

5 IO-Link 24V EMI LT3669 CQ CQ2 CQ3 CQ4 TXD1 (SR = L) TXD1 (SR = H) AMPLITUDE (dbv) FAST /Q2 EDGE RATE (SR = H) SLOW /Q2 Edge Rate (SR = L) 10µs/DIV 5µs/DIV FREQUENCY (MHz) 6.2 CQ 1 3 COM2 38.4kb/s 2 4 COM kb/sb COM2 COM3 LT kb/s LT3669 EMI 2 75µs LT3669 WAKE L 5b TXEN1 H 2.95V TXEN1 L V 2.95V TXEN1 L TXD1 H L LT3669 WAKE WURQ LT3669 IO-Link 24V EMI LT3669 CQ 6 LT IO-Link 30V 200mA CQ DC100mA 500mA MOSFET IC LT V CQ 50V IC LT Journal of Analog Innovation 7

6 1EMC LT3669 / ESD 8kV 4kV TVS IEC ESD 8kV 4 6kV 3 DC1880A/DC1733A C PIN = 470pF IEC EFT/ 4kV 4 4kV 4 4kV 4 4kV 4 5kHz/15ms 100kHz/0.75ms IEC kV 2 2kV 2 1.2/50µs 8/20µs TVS SM6T36A SM6T39A MOSFET CQ CQ IC LT3669 Q2 60V TVS 36V IO-Link SIO Q2 2.2ms IC LT LDO V OUT SC1 SC2 LT3669 TVS EMI 1 /Q2 SC1 SC2 12V/5W BULB V = 12V R ILIM = 42.2kΩ 50ms/DIV IO-Link 4nF IO-Link PHY LT mA LT mA DC12V DC24V 5 IC 15 8 a 12V 5W LT3669 b 470µF LT V SC1 SC2 1V/DIV 0V SC1 R ILIM = 42.2kΩ 5ms/DIV LT Journal of Analog Innovation

7 IO-Link4nF IO-Link PHY LT mA LT mA DC12V DC24V 24V C VDD2 V DD SENSE + C VDD1 100µF 0.2Ω 0.2Ω 0.2Ω 0.2Ω 2V/DIV 2.9V TO 5.5V V CC 4 4.7k V L RXDn SENSE 1 SENSE 2 SENSE 3 SENSE 4 GATE1 1 Q1 GATE2 Q2 CQ 2 CQ2 GATE3 Q3 100ms/DIV TXENn TXDn 3 CQ3 GATE4 4 Q4 CQ4 9 a 24V 2W b 8 Q1 TO Q4: FQT7N10 LT V 5W 10 4 CQ TXD1 TXD2 CQ2 TXD3 CQ3 TXD4 CQ4 DZ1 DZ1: SM6T36A D2: 1N m CABLE D2 EQUIVALENT 1.2H 47Ω 2 LT mA 8a CQ I(CQ) 200mA/DIV L Q2 SC1 SC2 8b 2.95V 200ms/DIV LT Journal of Analog Innovation 9

8 LT V 24V CQ CQ RXD CQ 8 1W CQ 9a 8 9b DC 10 LT CQ Potter and Brumfield Tyco KRPA-11DG V 2.9V TO 5.5V 12 DZ5 V CC 4 4.7k TXD1 TXD2 V L RXDn TXENn TXD3 TXD4 V DD SENSE + SENSE 1 SENSE 2 GATE1 1 GATE2 2 CQ2 CQ3 CQ4 0.2Ω 0.2Ω DS1 Q1 DS2 Q2 100µF D1 D4: 1N4004 DS1, DS2: FAIRCHILD S100 DZ1 DZ5: SM6T36A K1 K4: RELAYS Q1 Q4: FQT7N10 D1 D2 D3 D4 DZ1 DZ4 A B A B A B A B K1 K2 K3 K4 CQ3 HIGH SIDE DRIVER CQ4 CQ2 LOW SIDE DRIVER 100ms/DIV LT Journal of Analog Innovation

9 LT CQ 24V DZ5 V DD SENSE + 100µF 1 SENSE 1 0.2Ω 2 4 (1 OF 4 PORTS) RXD1 GATE1 1 Q1 DS1 DS1: FAIRCHILD S100 DZ1, DZ5: SM6T36A K1: RELAY Q1 Q4: FQT7N10 RXD1 RXD2 RELAY SENSE TXEN1 A TXD1 DZ1 B K1 100ms/DIV SIO IO-Link COM3 LT V 24V 11 CQ 12 CQ 13 RXD CQ 8 / PHY 3.3V 15V 1.8V 5V IO- 14 LT3669 IO-Link PHY Link 24V 24V 5V LDO 10mA LT Journal of Analog Innovation 11

10 LDO LT3669 LT mW 100mA 1.9W LT3669 LT LDO LT LT LDO IN a b c DIO 33µH 0.22µF V 4.7µF 38.3k D1 BST BD 53.6k FB OUT SW 10.2k LT DA RT A DIO LDO IN LDO FB LDO 14k 4.42k LOGIC I/O C OUT 22µF 3.3V TRANSDUCER 5V 300mA 24V 5V 78% 423mW 100mA 69% 225mW 8 1 LT µH 0.22µF V 4.7µF 38.3k D1 BST BD 41.2k FB OUT SW 10.2k LT DA RT A DIO LDO IN LDO FB LDO 14k 4.42k LOGIC I/O 4V C OUT 22µF 3.3V TRANSDUCER 3.3V 100mA 64% LDO LT3669 LT c 33µH 0.22µF V 4.7µF 38.3k D1 BST BD 31.6k FB OUT SW 10.2k LT DA RT A DIO LDO IN LDO FB LDO 14k 4.42k LOGIC I/O C OUT 22µF 3.3V 3.3V TRANSDUCER LT Journal of Analog Innovation

11 LDO 150mA LDO IN LDO 2.25V 40V LDO 15 LDO 15a 15b 15c LDO DIO DIO LDO LDO 16 a 4 12 PHY IO-Link PHY QFN 16a TSSOP 12 16b 4 UART U1 U2 UART ARM FIELDBUS FIELDBUS PHY TXEN1 4 TXD1 4 RXD1 4 SS0_0 0 0 SS1_0 SS2_0 1 3 U1 CS 12 TXEN1 4 TXD1 4 RXD TXEN1 4 TXD1 4 RXD1 4 CS TXEN1 4 TXD1 4 RXD1 4 CS PORTS 4 PORTS DC2228A 17a DC2227A 17b 8 IO-Link 1 SS0_1 SS1_1 2 3 U2 CS TXEN1 4 TXD1 4 RXD TXEN1 4 TXD1 4 RXD1 4 CS U1, U2: PORT EXPANDER USING SAM4N (OR SIMILAR) NOTE: SHARED INTERRUPTS MIGHT LIMIT PERFORMANCE 4 PORTS LT Journal of Analog Innovation 13

12 クワッド IO-Link マスタ PHY の QFN へ の 高 密 度 集 積 化と TSSOPパッケージにより は大型のマルチポート マスタを作成するのに最適です b a 図 17.IO-Link アプリケーションのデモ回路 a DC2228A を使用して作成した 8 ポートのマスタで オプションで 90W の Power over Ethernet LTPoE++ から受電する b DC2227A LT 高精度温度センサ 光電センサ および 28V/100mA の白熱灯を使用して作成したデバイス側センサ アプリケーション IEC のサポート IO-Link 完全互換の電源および まとめ 両デバイスのケーブル インタフェースは 信号インタフェース と LT3669 は IO-Link シス テム IO-Link 定義の一環として IEC プ それぞれに専用のマイクロコントローラがあ を構築するための他に例のない集積化および ログラマブル ロジック コントローラ PLC る IO-Link アプリケーションの両側を図 18 に 柔 軟 性を備えています は 4 つの アプリケーションでデジタル I/O を規定してい 示します マスタ側の は こうした ポートの電源 信号伝送 制御 および診断 るやや旧式の標準規格 との緩やかな互換性 ポートを 4 つサポートします デバイス側の の機能を備えているので 大型のマルチポー があります この互換性には LT3669 のオ LT3669 は 5V のスイッチング レギュレータ ト マスタの設計が簡単になります LT3669 プションの 2 番目のドライバ Q2 も含まれます 出力 3.3V の LDO 出力 および両方のドライ は 小型のセンサ アセンブリでの温度上昇 6 さらに の組み込みの電流シンク負 バ出力で 100mA を保証します コネクタのピ を最小限に抑えるのに役立つ 補助のドライバ 荷には タイプ 1 入力の要件を満たしつつ電 ン 2 はオプションであり デバイス側でのみサ Q2 LDO および降圧レギュレータを内 力損失を最小に抑える設定があります ポートされています 蔵しています これらのデバイスは動作電圧範 囲が広い は 8V 34V LT3669 は 7.5V 40V ので さまざまな 産 業 用 負 荷を駆動できます これら 2 つのデバイスは 24V 自動化の過酷な環境に対する耐久性が 高められています n 年10月 LT Journal of Analog Innovation

13 LT3669 IO-Link 4 LT3669 Q2 LDO 2.9V TO 5.5V V L V OUT, I OUT ** 5V, 100mA 53.6k 10µF 10.2k 0. FB OUT LT3669 BD 82µH * k 1/4 V DD SDI SENSE + SCK CS SENSE 1 SDO GATE1 RXD1 TXEN1 1 TXD1 100µF 24V 0.2Ω Q1 100mA 200mA METERS V LDO, I LDO ** 3.3V, 100mA 100mA 100mA 4.7µF V OUT 14k 4.42k 470pF 38.3k 470pF CPOR SW RT BST ILIM SR LDO IN SYNC LDO RST FB LDO SC1 A SC2 DIO WAKE EN/UVLO RXD1 TXEN1 Q2 TXD1 TXEN2 TXD2 0. V OUT OR V LDO Q1: FQT7N10 SURGE PROTECTION NOT SHOWN *ADDITIONAL BYPASS CAP AS NEEDED **I OUT(MAX), IS 100mA AND I LDO(MAX) IS 100mA (REMAINING AVAILABLE I OUT IS: 100mA I LDO ) f SW = 600kHz t RST = 12.5ms 18 24V Tsun-kit Chin / Dac Tran Combine power feed and data link via cable for remote peripherals EE Times IO-Link PROFIBUS User Organization PNO 3 IEC Paul Schimel MOSFET Design Basics You Need To Know Part 1 and 2 Electronic Design Safely Light Miniature Incandescent Lamps Using Kevin Wrenner IEC Third edition LT Journal of Analog Innovation 15

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