ISL33001：双通道I²C总线缓冲器，支持热插拔与电平兼容扩展

在高密度电子系统中，I²C总线常因节点增多、走线延长导致总线电容超标（>400pF），引发信号上升沿缓慢、通信失败甚至系统不稳定。瑞萨电子（Renesas）推出的 ISL33001 是一款专为解决此类问题设计的 双通道 I²C 兼容双向总线缓冲器，不仅可将有效总线电容扩展至规范限值以上，还集成 上升沿加速器、热插拔保护、使能控制及 READY 状态指示，显著提升系统鲁棒性与可维护性。

核心功能解析

总线电容缓冲：通过内部缓冲结构隔离主从侧电容，允许系统总负载超过标准 400pF 限制，适用于多节点或长距离 I²C 拓扑；

上升沿加速器（Rise Time Accelerator）：动态降低上拉等效电阻，在维持低静态功耗的同时加快 SDA/SCL 上升时间，支持稳定运行于 400kHz 快速模式；

热插拔保护电路：在设备插入带电背板时，防止 SDA/SCL 引脚因电压过冲或电流倒灌而损坏，确保带电维护安全；

使能（EN）与 READY 引脚：

EN 引脚：低电平关断器件，进入 0.5μA 超低关机电流 模式；

READY 引脚：开漏输出，指示缓冲器是否完成初始化并准备好通信，便于系统状态监控；

宽供电范围：支持 +2.3V 至 +5.5V 单电源工作，兼容 3.3V 与 5V 混合逻辑系统；

强 ESD 防护：所有引脚满足 IEC 61000-4-2 ±8kV 接触放电（Level 3），SDA/SCL 引脚具备 ±12kV HBM 保护，提升现场抗干扰能力；

低功耗：正常工作静态电流仅 2.1mA（典型值），适合对能效敏感的应用。

封装与可靠性

提供三种紧凑型无铅封装选项：

8引脚 SOIC

8引脚 TDFN（3mm × 3mm）

8引脚 MSOP

均符合 RoHS 标准，工作温度范围为 –40°C 至 +85°C，满足工业级应用需求。

引脚图

典型应用原理图

典型应用场景

服务器机架与数据中心：在电信或服务器背板中，多个 I²C 从设备（如温度传感器、风扇控制器、电源模块）共享同一总线。ISL33001 可分段隔离电容负载，并支持热插拔更换故障板卡，避免整机停机。

工业物联网传感器集线器：多个远程传感器通过长线缆连接至中央控制器，总线电容易超限。使用 ISL33001 可延长通信距离，同时 READY 信号可用于诊断链路状态。

台式计算机主板：连接 TPM、SMBus 电源管理芯片、RGB 控制器等多设备时，缓冲器可改善信号完整性，防止因电容累积导致的启动失败。

热插拔扩展卡系统：如 PCIe 转 I²C 桥接卡、存储背板管理模块等，ISL33001 的热插拔保护与 EN 控制可实现安全在线插拔。

设计建议

上拉电阻选择：尽管有加速器，仍建议根据实际总线长度和节点数合理设置上拉电阻（通常 1–10kΩ），避免过度驱动；

EN 引脚控制：在系统待机时拉低 EN，可将功耗降至亚微安级；

READY 引脚使用：连接至 MCU GPIO，用于判断 I²C 子系统是否就绪，避免通信冲突；

PCB 布局：将 ISL33001 尽量靠近高电容负载侧放置，最大化缓冲效果；电源引脚就近放置 0.1μF 去耦电容。

订购料号

ISL33001IUZ

ISL33001IRTZ

ISL33001IRT2Z

ISL33001IBZ

ISL33001IRT2Z-T

ISL33001IRTZ-T

ISL33001IUZ-T

ISL33001IBZ-T

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