I²C接口隔离调试的注意事项

I²C接口隔离调试的注意事项

1．引言

I²C总线是20世纪80年代早期由飞利浦公司开发的一种多主模式，半双工，双向双线制串行总线。该总线适用于短距离多板之间的。出于对电路系统可靠性和终端设备安全方面的考虑，I²C总线接口的隔离显得尤为重要。

2．I²C总线简介

图一 I²C总线应用案例

I²C总线规定的4种模式下的通讯速率如表1所示：

表1 I²C四种模式下通讯速率

图二 I²C内部原理

下面着重讨论多主模式下，I²C接口隔离方案：在多主模式下，如果使用传统光耦进行隔离，由于串行数据线SDA和串行时钟线SCL都需要双向通信，因此需要4个光耦。使用荣湃半导体公司推出的Pai220N可实现多主模式下隔离。Pai220N系列是高可靠性的双通道双向I²C数字隔离器，提供符合UL1577的电气隔离耐压3000Vrms，且具有高电磁抗扰度和低辐射的特性，支持I²C接口，SMBus，PMBus等，详细如图三所示。

图三 I²C隔离原理图

技术应用工程师程忠诚先生介绍到，数字隔离器相对于光耦而言，外围电路更加简单。需要注意的是除了在VDD1/VDD2对地之间增加100nF-1uF电容，布板时尽量靠近VDD1/VDD2引脚外，为了保证产品的可靠性，防止信号过冲，增加电路的鲁棒性，建议在客户可以在I²C隔离芯片的VDD1/VDD2脚增加一个50-100欧姆的上拉电阻，详细如图四所示。

图四 I²C隔离增加上拉电阻原理图

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