TPIC 6x...

Power Logic od Texas Instruments



O existenci integrovaných obvodů řady TPIC Power Logic od věhlasné firmy Texas Intsruments jsem se dozvěděl (jak už to tak bývá) náhodou. Upozornil mě na ně Honza, který mi doporučil TPIC6B595 na spínání relátek v mém IC testeru. Nejprve jsem to odmítal, že se nebudu učit zacházet s dalšími proprietárními obvody. Ale když jsem se dozvěděl, že TPIC6B595 je v podstatě výkonová verze populární 74595, začal jsem se o tyto obvody zajímat. A tak jsem objevil Power Logic:-) A protože si myslím, že by se o těchto obvodech mělo vědět více, rozhodl jsem se po jejich otestování sepsat tento článek.

Podle souhrnu v [3] čítala řada Power Logic od TI v době vzniku tohoto článku (3/2017) tyto obvody: TPIC6x259, 6x273, 6x595, 6x596 a TPIC2810 (I2C 8-LED driver). Obvody 259, 273, 595 a 596 svou funkcionalitou odpovídají svým protějškům z řady 74xxx. Nejsou sice pinově kompatibilní a jsou zde i odlišnosti v logických úrovních (viz. níže), ale v zásadě se jedná o funkčně identické obvody. Hlavní výhodou je to, že mají výkonové výstupy, které mohou přímo spínat celou řadu běžných "akčních členů". Například mezi uživateli Arduina je ve velké oblibě obvod 74595, který se používá především k rozšíření počtu výstupů. Pro Arduino k němu existují knihovny funkcí na jeho ovládání. Pokud chceme výstupy 74595 spínat třeba relé, LED, elektromotorek apod, musíme tyto výstupy posílit nějakými spínacími tranzistory, třeba tranzistorovým polem řady ULNxxxx. Použijeme-li obvod TPIC6x595, máme 74595 s výkonovými výstupy v jediném pouzdře. A to se vyplatí:-) Analogicky to platí pro obvod TPIC6x273 a další.

Za písmenko "x" (TPIC6x595) si můžete dosadit písmena A, B a C a nebo taky nic. To podle toho, jaký potřebujete výstupní výkon obvodu (spínaný proud a napětí). Přesné údaje naleznete v datasheetech, ale jen pro informaci: typy C jsou "nejslabší" (typ. 30V/100mA), typy A a bez písmena jsou nejsilnější (typ. 50V/250-350mA) a typ B je mezi mima (typ. 50V/150mA). A právě typ B (TPIC6B595, TPIC6B273...) je v tuzemsku asi nejsnáze dostupný a má nejlepší poměr cena/výkon. Uvedené spínané napětí a trvalé proudy v pohodě vyhovují pro přímé spínání většího počtu LED, relé, malých žárovek, malých motorků, apod. Je nutné ale upozornit, že tak jak nejsou pinově kompatibilní odpovídající si obvody 74xxx s TPIC6xxx, nejsou pinově kompatibilní ani obvody A,B a C od stejného typu!

Na výstupech těchto obvodů jsou MOS tranzistory s otevřeným kolektorem, které jsou v případě zapsané log. 1 sepnuté k nule. Pokud bychom chtěli s takovým výstupem zacházet jako s logickým výstupem (dát tam pullup), jedná se, technicky vzato, o invertovaný výstup. Zapsaná log. 1 se na výstupu projeví jako log. 0 a naopak. Ovšem pokud na výstup připojíme třeba relé, zapsáním log. 1 relé sepne. S tímto je nutné počítat v případě, že se třeba část výstupů rozhodneme používat jako logické a část jako výkonové.

Pozor je ovšem třeba dávat i na vstupní logické úrovně. Log. 0 může být v rozmezí 0-0,15Ucc, což při standardním napájení 5V znamená 0-0,75V a zhruba to odpovídá TTL logice. Ovšem log. 1 vyžaduje rozmezí 0,85Ucc-Ucc, tedy 4,25-5V při 5V a toto již neodpovídá ani TTL, ani CMOS logice. Nicméně při připojení k moderním jednočipům (Arduino nevyjímaje) by problém neměl nastat. Přesto jsem raději na vstupy ještě dával pullupy 10k. Ovšem bacha je potřeba dávat při připojování ke starší TTL logice. Zde je nutné to ošetřit (například navazovat jen na otevřené kolektory, totem-pole výstupy apod.). Zkrátka a dobře i zde platí již mnohokrát řečené - ty datasheety je potřeba číst pořádně!

Pochopitelně jsem si s obvody potřeboval pohrát. Opět jsem použil své DUINO52 a nepájivé pole. Vyzkoušel jsem jednoduché čítání na LEDkách nejprve s obvodem TPIC6B595 a posléze TPIC6B273. Obojí pochopitelně fungovalo k naprosté spokojenosti.


Test TPIC6B595
Test TPIC6B595 s 8051
Test TPIC6B273
Test TPIC6B273 s 8051


Sice nepředpokládám, že by to někdo takto zkoušel, ale když už ten softík mám, tak ho dávám k dispozici. Popis připojení obvodů TPIC6B273 a 6B595 je v komentářích v úvodu zdrojáku.


    Software pro 8051 a TPIC6B595 a TPIC6B273


Obvody řady TPIC Power Logic jsou opravdu užitečné a ušetří čas, místo i náklady při návrhu jednoduchých řídících aplikací s jednočipy. A jak jsem již naznačil v úvodu, třeba ten TPIC6x595 je pro Arduinisty mající v oblibě 74HC595 naprosto povinný:-) A já tak konečně můžu oživit svou myšlenku na stavbu binárních hodin s jumbo LED (opravdu binárních, nikoliv BCD) do nichž se mi dlouhodobě nechtělo. Teď, když už nemusím uvažovat o kombinaci 74595 a ULN2803, se situace začíná obracet:-)



Literatura:

[1] Datasheet Texas Instruments TPIC6B595
[2] Datasheet Texas Instruments TPIC6B273
[3] TI: Products for Power Logic




RET



Odladěno na MS IE 8.0 a Firefoxu při rozlišení min. 1024 x 768 pixelů
www.NOSTALCOMP.cz    2010  -  2017