Spring til hovedindhold (tryk på Enter)

Level Shifter og Converter Moduler

Level Shifter-moduler oversætter logik-signaler mellem forskellige spændingsniveauer — fx 3,3 V ESP32 til 5 V Arduino, eller 12 V industri-signaler til 3,3 V mikrocontroller. Uden niveau-konvertering risikerer du at brænde GPIO-ben ud. Udvalget rummer bidirektionelle TXS0108E (8-bit) og TXS0104E (4-bit) high-speed translators til I²C/SPI/UART, opto-isolerede 12 V→5 V og 12 V→3,3 V konvertere i 2- og 4-kanals udgaver, samt en I²C Address Shifter til at løse adresse-konflikter mellem flere ens I²C-enheder. Find modulet til ESP32-Arduino, industri eller I²C-konflikter.

  • 4-Bit Level Translator TXS0104E, 24Mbps, 1.65-5.5V, Bidirectional
    Mængderabat

    DFRobot

    4-Bit Level Translator TXS0104E, 24Mbps, 1.65-5.5V, Bidirectional

    48,50
    DKK

    This item is only sold in badges of .

    eller

    Du skal vælge en variant.
    Minimumsmængde nået.
    Maksimal mængde nået
    Du er ved at bestille mere end vi har på lager. Resterende antal bliver bestilt fra vores leverandør. Lager beholdning = .
  • Level Converter, 2-Channel (12V to 3.3V), Optocoupler, PNP Output
    Mængderabat

    DFRobot

    Level Converter, 2-Channel (12V to 3.3V), Optocoupler, PNP Output

    83,00
    DKK

    This item is only sold in badges of .

    eller

    Du skal vælge en variant.
    Minimumsmængde nået.
    Maksimal mængde nået
    Du er ved at bestille mere end vi har på lager. Resterende antal bliver bestilt fra vores leverandør. Lager beholdning = .
  • Level Converter, 4-Channel, Optocoupler, 12V to 3.3V, PNP Output
    Mængderabat

    DFRobot

    Level Converter, 4-Channel, Optocoupler, 12V to 3.3V, PNP Output

    100,00
    DKK

    This item is only sold in badges of .

    eller

    Du skal vælge en variant.
    Minimumsmængde nået.
    Maksimal mængde nået
    Du er ved at bestille mere end vi har på lager. Resterende antal bliver bestilt fra vores leverandør. Lager beholdning = .
  • 8-Bit Level Translator TXS0108E, 1.2V-5.5V, 60Mbps, Bidirectional
    Mængderabat

    DFRobot

    8-Bit Level Translator TXS0108E, 1.2V-5.5V, 60Mbps, Bidirectional

    57,00
    DKK

    This item is only sold in badges of .

    eller

    Du skal vælge en variant.
    Minimumsmængde nået.
    Maksimal mængde nået
    Du er ved at bestille mere end vi har på lager. Resterende antal bliver bestilt fra vores leverandør. Lager beholdning = .
  • Level Converter 4-Channel (12V to 5V) Optocoupler PNP Output
    Mængderabat

    DFRobot

    Level Converter 4-Channel (12V to 5V) Optocoupler PNP Output

    110,00
    DKK

    This item is only sold in badges of .

    eller

    Du skal vælge en variant.
    Minimumsmængde nået.
    Maksimal mængde nået
    Du er ved at bestille mere end vi har på lager. Resterende antal bliver bestilt fra vores leverandør. Lager beholdning = .
  • Level Converter 2-Channel (12V to 5V) PNP Output, Optocoupler Isolation
    Mængderabat

    DFRobot

    Level Converter 2-Channel (12V to 5V) PNP Output, Optocoupler Isolation

    83,00
    DKK

    This item is only sold in badges of .

    eller

    Du skal vælge en variant.
    Minimumsmængde nået.
    Maksimal mængde nået
    Du er ved at bestille mere end vi har på lager. Resterende antal bliver bestilt fra vores leverandør. Lager beholdning = .

Hvorfor har du brug for en level shifter?

Forskellige mikrocontrollere arbejder med forskellige logik-spændinger:

  • 5 V logik: Arduino UNO, Mega, Nano (klassisk ATmega-baserede).
  • 3,3 V logik: ESP32, ESP8266, Raspberry Pi, Arduino Due, STM32, Teensy 4.x.
  • 1,8 V logik: visse moderne SBC og specialchips.
  • 12-24 V industrisignaler: PLC-output, industri-sensorer, alarmpaneler.

Når du forbinder dem direkte, sker der to ting der kan ødelægge hardwaren:

  • For høj spænding på 3,3 V GPIO: Et 5 V-signal direkte ind på en ESP32 eller Raspberry Pi kan permanent ødelægge GPIO-pin'en. Især uvelkomment på Raspberry Pi der ikke har overspændingsbeskyttelse.
  • For lav spænding på 5 V GPIO: 3,3 V-signal til 5 V Arduino-input bliver ofte registreret, men ikke pålideligt — lige under tærsklen for "HIGH". Resulterer i flakkende eller spradende signaler.

En level shifter løser dette ved at oversætte mellem niveauerne pålideligt og hurtigt.

Modeller i udvalget

Bidirektionelle high-speed translators (TXS-serien)

Til at koble I²C-, SPI-, UART- eller GPIO-signaler mellem 3,3 V og 5 V uden retnings-kontrol:

  • TXS0108E 8-bit Level Translator (DFR0844) — 8 kanaler bidirektionelt, 1,2-5,5 V på A-siden og 1,65-5,5 V på B-siden, op til 60 Mbps. Auto-direction sensing — ingen retnings-pin nødvendig. Til I²C, SPI, eller op til 8 GPIO-linjer på én gang.
  • TXS0104E 4-bit Level Translator (DFR0843) — 4 kanaler bidirektionelt, 1,65-5,5 V, op til 24 Mbps. Mindre version til projekter der kun behøver 4 linjer (typisk I²C + 2 ekstra eller en SPI-bus).

Opto-isolerede industri-konvertere (12 V → mikrocontroller)

Til at læse 12 V eller 24 V industri-signaler ind i en 3,3 V eller 5 V mikrocontroller. Opto-isolation beskytter mikrocontrolleren mod spændingsspidser og giver galvanisk adskillelse:

Special — I²C Address Shifter

  • Gravity I²C Address Shifter (DFR1193) — løser et helt andet problem: når du har flere ens I²C-enheder (fx to MPU6050 accelerometre, eller flere temperatur-sensorer), vil de typisk have samme I²C-adresse og kan ikke fungere på samme bus. Address Shifter ændrer adressen på den ene enhed så de kan eksistere side om side. Plug-and-play — ingen kode-ændringer på sensoren.

Hvad er forskellen på level shifter typer?

TypeBidirektionelHastighedGalvanisk isolationBruges til
MOSFET-baseret (BSS138)Ja~10 MHzNejSimple 3,3↔5 V GPIO/I²C, billigt
TXS0108E/TXS0104EJa24-60 MbpsNejHurtige bus'er (SPI, hurtig I²C)
TXB0104Ja~100 MbpsNejHøjeste hastighed, men kræver "drevet" output
OptocouplerNej (envejs)1-10 kHz typiskJaIndustri-signaler, høj-støj-miljø
Logic Level Converter PCA9306Ja~1 MHzNejI²C-specifik

Hvilket modul skal jeg vælge?

  • ESP32 ↔ 5 V sensor på I²C: TXS0108E (DFR0844) — 8 kanaler giver plads til I²C + ekstra signaler.
  • Raspberry Pi ↔ 5 V Arduino over UART: TXS0104E (DFR0843) — 4 kanaler dækker TX, RX og 2 reserve.
  • Læse PLC-output (12 V/24 V) med ESP32: 4-Channel 12V→3,3V Optocoupler (DFR0913).
  • Industri-sensor (12 V) til Arduino: 4-Channel 12V→5V Optocoupler (DFR0914).
  • Få 12 V-input til mikrocontroller (1-2 stk): 2-channel-versionen er billigere.
  • To ens I²C-sensorer der konflikter på adresser: I²C Address Shifter (DFR1193).

Tilkobling og strømforsyning

De bidirektionelle level shiftere (TXS-serien) skal forsynes med begge spændinger:

  • VCCA — den lavere spænding (typisk 3,3 V).
  • VCCB — den højere spænding (typisk 5 V).
  • OE (Output Enable) — typisk forbindes til VCCA via en pull-up modstand.

For opto-isolerede konvertere skal du forsyne både industri-siden (typisk 12-24 V) og mikrocontroller-siden (3,3 V eller 5 V) separat — det er hele pointen med isolationen.

Almindelige fejl og fejlfinding

  • I²C virker ikke gennem level shifter: tjek at pull-up modstandene (4,7-10 kΩ) er på begge sider af bussen, ikke kun én. TXS0108E har indbyggede pull-ups på 10 kΩ.
  • SPI signaler er forvrængede ved høj hastighed: TXS-serien har en grænse omkring 60 Mbps. Til hurtigere SPI brug en dedikeret SPI level shifter eller en mikrocontroller med native voltage selector.
  • "Floating" signal når én side er frakoblet: bidirektionelle level shifters kræver at begge sider er aktivt drevne. Hvis kun den ene har strøm, opfører bus'en sig uberegneligt.
  • Optocoupler responstid er for langsom: standard PNP-output optocouplers håndterer 1-10 kHz fint, men ikke MHz-signaler. Til hurtigere brug high-speed optocouplers (6N137).

Typiske anvendelser

Tilkobling af 5 V sensorer (DHT22, 16×2 LCD) til ESP32 og Raspberry Pi, kommunikation mellem Arduino UNO og ESP8266/ESP32, læsning af industri-PLC udgange (12 V/24 V) med Arduino eller Raspberry Pi, isolering af mikrocontroller fra støjende industri-signaler, kobling af gamle 5 V displays og periferielektronik til moderne 3,3 V boards, samt løsning af I²C-adresse-konflikter når du bruger flere ens sensorer på samme bus.

Relateret

Til generelle signal-konvertere mellem standarder, se Signal convertere. Til ADC og DAC der oversætter mellem analog og digital, se ADC / DAC Moduler. Til mikrocontrollere, se Arduino, ESP32 Boards og Raspberry Pi. Til relæer der også isolerer signaler, se Relæ. Tilbage til Moduler oversigt.