展望工厂自动化的未来，IO-Link 是工业 4.0 的支持接口。您可以使用 IO-Link 双向、独立于制造商的通信协议来开发高效且可扩展的“智能工厂”。

TI TIOL111 IO-Link 收发器和 TIOS101 数字输出开关将有助于在工厂中实现下一代传感器和执行器，同时提供进一步优化产品和简化物料清单的功能。

您可以利用 TIOL111 和 TIOS101 器件之间的引脚兼容性来开发一个完整的 IO-Link 和支持标准输入/输出 (SIO) 的传感器产品组合，而无需为每个产品使用两个单独的 PCB。每个器件都支持预期的接口，同时还支持集成保护，包括：

• 16kV 电工委员会 (IEC) 61000-4-2 静电放电 (ESD)。

• 4kV IEC 61000-4-4 电快速瞬变 (EFT) 标准 A。

• 1.2kV/500Ω IEC 61000-4-5 (浪涌)。

• ±65V 瞬态公差。

• 反极性高达 ±55V。

• 过电流/过电压/过热。

通过或大大减小初提供保护的外部瞬态电压抑制 (TVS)二极管器件的尺寸，这种保护级别可以简化设计，从而与上一代或同类解决方案相比，了总体 BOM 和相关成本。传感器的物理尺寸将会继续缩小。这些传感器中小的一种可能是圆柱形传感器，如图 1 所示。

图 1.IO-Link 圆柱形传感器

图 1 顶部的传感器是带有圆柱形外壳的成品。中间的导线是传感器的内部 PCB。该 PCB 尺寸为 17.5mm x 2.5mm。为了适应这些小型尺寸，需要一个同样小的器件来实现 IO-Link或 SIO 输出。了解这些系统要求推动了 TIOL111 和 TIOS101的新封装开发。DMW 封装是目前可用的小的热增强型 IO-Link 封装之一。DMW 封装尺寸为 3.0mm x 2.5mm，它还支持用于导热的散热焊盘和直通引脚排布。直通引脚排布(图 2)通过在一个 X 轴上支持到微控制器的逻辑接口，在另一个 X 轴上支持 24V IO-Link 接口，为 PCB 布局和器件放置提供进一步帮助。

图 2.TIOL111/TIOS101 直通封装

TIOL111 和 TIOS101 的残余电压很低，仅有 1.75V。使用 IO-Link 和 SIO 的传感器坚固、密封且通常很小。这种小巧的封闭式外形带来了众多设计挑战，其中热性能是具挑战性的挑战之一。通过支持 1.75V/250mA 的超低残留电压，TIOL111 和TIOS101 为功耗和相关系统热管理提供了卓越的基础。表 1列出了高侧和低侧的驱动器电流输出和残余电压。

表 1. 功率耗散 = 残余电压 × 10

可配置的电流限制是一项附加保护功能，可以保护传感器并可能防止网络关闭。通过一个 0kΩ 100kΩ 的电阻器，TIOL111 和 TIOS101 可以支持 50mA 350mA 的电流限制。该限制器可以将过电流情况通知可编程逻辑控制器 (PLC)，并通过定期监测过电流情况来关闭器件的输出。可配置的限流电阻位于 ILIM_ADJ 引脚上(参见图 3)。

图 3.TIOL111 应用原理图

如图 4 所示，在 ILIM_ADJ 引脚上使用 0Ω 电阻会将电流限制默认设置为 350mA。

图 4.电流限制与 R SET 间的关系

TIOL111 和 TIOS101 的这些及其他特性和优点可以实现小的传感器尺寸，同时提供灵活性以支持多种平台和当前的配置要求。