IO-Link 主站必須為 L+ 線路提供至少 200mA 電流能力，并可在 50ms 內(nèi)提供 400mA 脈沖。該規(guī)范在 表 2-4 中有明確規(guī)定。

為實(shí)現(xiàn)這一功能，本設(shè)計(jì)使用了 TPS4H160 器件。該器件為四通道高側(cè)開關(guān)，提供可編程電流限值，并帶有電流檢測(cè)輸出，連接至 MCU。因此，每個(gè)通道具備短路保護(hù)，MCU 可監(jiān)測(cè)各端口電流并檢測(cè)故障。

滿足 ISm 要求相對(duì)容易，只需使用 R_(DS)on 足夠低的任意器件即可實(shí)現(xiàn)。然而，要滿足 ISIRm 要求更為困難，因?yàn)榻Y(jié)到環(huán)境的功率耗散是限制因素。當(dāng)輸出短路或需要給大電容器充電時(shí)，器件短時(shí)功率耗散可達(dá) 400mA × 30V = 12 W。若設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)超過(guò)最小 400mA 電流，功耗可能更高。

在 L+ 線路上給帶有靜態(tài)負(fù)載的大電容器充電（IO-Link 器件的常見場(chǎng)景）會(huì)稍微緩解功率耗散壓力，因?yàn)?L+ 電壓升高，F(xiàn)ET 壓降下降，功率耗散也隨之減少。

然而，由于功率無(wú)法快速傳導(dǎo)至 PCB 或散熱器，主要限制因素仍在器件封裝上。

請(qǐng)參閱 IO-Link 套件 2015 及修訂版 1.0 第 4.4 節(jié) 中的 上電最大器件消耗 表格，以查看詳細(xì)規(guī)范及其對(duì)“上電后前 50ms 內(nèi)產(chǎn)生20mAs 的 400mA 電流”的定義。

根據(jù)此規(guī)范擴(kuò)展，L+ 輸出測(cè)試定義為并聯(lián) 1000μF 大電容器和 150Ω 電阻的負(fù)載，用于模擬具有靜態(tài)負(fù)載和大輸入電容器的器件。

圖 2-10 高側(cè)開關(guān)原理圖

高側(cè)開關(guān)配置為將電流限制在 0.6A，此電流值用于滿足 L+ 啟動(dòng)特性要求。若電流過(guò)高，器件封裝無(wú)法承受電容器充期間的電功率耗散，器件將關(guān)閉以降溫，并重新啟動(dòng)。

電流檢測(cè)配置為在最大輸出電壓 1.8V 時(shí)可測(cè)量到 0.7A（由 IDK 上 AM4379 器件的 ADC 提供）。由此形成的原理圖如 圖 2-10 中所示。TPS4H160 器件在出現(xiàn)熱錯(cuò)誤后可設(shè)置兩種行為：自動(dòng)重試或關(guān)閉，本設(shè)計(jì)配置為關(guān)閉，直至再次使能。

若有其他需求，或允許帶中斷的啟動(dòng)行為，則每端口 1A 的較高電流是可行的，并可在啟動(dòng)時(shí)正常工作。