EJ1100 | EtherCAT耦合器技術(shù)解決方案

EtherCAT 耦合器用于連接 EtherCAT 協(xié)議與 EtherCAT 端子模塊。由于 EtherCAT 系統(tǒng)中的通信直達(dá)最后一個(gè)端子模塊，耦合器只轉(zhuǎn)換物理層，無需改變過程數(shù)據(jù)流。

EJ1100 | EtherCAT耦合器有三種不同的技術(shù)可供選擇：

EtherCAT：超高速通信標(biāo)準(zhǔn)

EtherCAT P：將通信和動(dòng)力系統(tǒng)整合在一根電纜中

EtherCAT G：傳輸速度最高可達(dá) 10 Gbit/s

耦合器、拓?fù)鋽U(kuò)展模塊和擴(kuò)展模塊之間的區(qū)別在于：EtherCAT 耦合器是“頭站"，它位于端子模塊網(wǎng)段的最前面；拓?fù)鋽U(kuò)展模塊可以布署在 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)的任何地方，因此可以建立一個(gè)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；擴(kuò)展模塊插接在 EtherCAT 端子模塊排的末端，并允許建立線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

根據(jù)所需的物理層和附加功能可以提供不同型號(hào)的產(chǎn)品。

物理層：

銅線 RJ45 連接器

銅線 M8 連接器

單模光纖接口或多模光纖接口

POF（塑料光纖）接口

EJ1100 | EtherCAT耦合器附加功能：

用于實(shí)現(xiàn)各種可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的 ID 開關(guān)

熱連接和快速熱連接技術(shù)用于修改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

集成式數(shù)字量和安全 I/O 用于實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的緊湊型解決方案

擴(kuò)展距離接口，可實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn) 300 米的距離

用于實(shí)現(xiàn)高精度模擬測(cè)量技術(shù)的金屬外殼和附加診斷功能

EJ1100 | EtherCAT耦合器原理及應(yīng)用：

光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。如下圖1（外形有金屬圓殼封裝，塑封雙列直插等）。

EJ1100 | EtherCAT耦合器工作原理：

在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。

基本工作特性（以光敏三極管為例）

1、共模抑制比很高

在光電耦合器內(nèi)部，由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很?。?pF以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對(duì)輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。

2、輸出特性

光電耦合器的輸出特性是指在一定的發(fā)光電流IF下，光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關(guān)系，當(dāng)IF=0時(shí)，發(fā)光二極管不發(fā)光，此時(shí)的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流，一般很小。當(dāng)IF>0時(shí)，在一定的IF作用下，所對(duì)應(yīng)的IC基本上與VCE無關(guān)。IC與IF之間的變化成線性關(guān)系，用半導(dǎo)體管特性圖示儀測(cè)出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。

3、光電耦合器可作為線性耦合器使用。

在發(fā)光二極管上提供一個(gè)偏置電流，再把信號(hào)電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號(hào)，其輸出電流將隨輸入的信號(hào)電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關(guān)狀態(tài)，傳輸脈沖信號(hào)。在傳輸脈沖信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間存在一定的延遲時(shí)間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時(shí)間相差很大。