你的位置:首頁 > EMC安規(guī) > 正文
隔離信號和電源的4個常見問題
發(fā)布時間:2021-07-03 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】高壓電路設(shè)計(jì)需要通過隔離來保護(hù)操作人員、與低壓電路進(jìn)行通信并消除系統(tǒng)內(nèi)不必要的噪聲。數(shù)字隔離器提供了一種簡單可靠的方法,可以在工業(yè)和汽車應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高壓隔離通信。
要保持信號通過隔離柵的完整性,需要隔離電路初級側(cè)和次級側(cè)之間的所有耦合路徑,包括電源。雖然數(shù)字隔離器的次級側(cè)通常需要很少的電源,但系統(tǒng)設(shè)計(jì)者常常會增加額外的電源余量,以便為多個設(shè)備供電。
在本文中,我將分享在隔離信號和電源設(shè)計(jì)時經(jīng)常出現(xiàn)的問題,并簡要概述可用的分立式和集成式器件。
問題1:為什么要隔離數(shù)字隔離器的電源?
數(shù)字隔離器的內(nèi)部架構(gòu)由兩個獨(dú)立的數(shù)字集成電路 (IC) 組成,位于分離式引線框上,它們之間有一個高壓隔離電介質(zhì)屏障,如圖1所示。每個IC都需要為設(shè)備的初級側(cè)和次級側(cè)提供單獨(dú)的電源和接地,它們之間沒有物理連接。此要求與器件支持基本隔離還是增強(qiáng)型隔離無關(guān),適用于數(shù)字隔離器以及具有集成接口的隔離器件。
圖1:數(shù)字隔離器的內(nèi)部架構(gòu)包括一個分離式引線框,需要獨(dú)立的初級側(cè)和次級側(cè)電源
問題2:數(shù)字隔離器的電源要求是什么?
在為數(shù)字隔離器解決方案選擇電源拓?fù)渲?,重要的是要確定電源的基本要求,包括輸入電壓范圍、輸出電壓、次級側(cè)所需的輸出功率和輸出軌的數(shù)量。與非隔離電源解決方案相比,隔離電源解決方案的其他考慮因素包括系統(tǒng)絕緣額定值、所需的爬電距離和間隙距離,以及靜電放電和系統(tǒng)的發(fā)射性能等電磁兼容性要求。行業(yè)終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)對上述多種要求進(jìn)行了規(guī)定。要了解有關(guān)隔離系統(tǒng)的絕緣額定值以及爬電距離和間隙的更多信息,請觀看TI高精度實(shí)驗(yàn)室隔離視頻系列。
數(shù)字隔離器的輸入和輸出信號電壓通常取決于它們所施加的電源電壓,并且通常與次級側(cè)的電源電壓(VCC)有直接關(guān)系。在最終確定電源輸入和輸出要求之前,我建議仔細(xì)查看數(shù)字隔離器數(shù)據(jù)表中的電源要求。針對接口元件的邏輯電平來優(yōu)化數(shù)字隔離器也是一個好主意。例如,為與微控制器連接的數(shù)字隔離器提供5V電壓時,選擇在次級側(cè)也使用5V或接近5V邏輯電平的信號。
問題3:次級側(cè)電源可以用作隔離電源嗎?
在某些情況下,只要滿足隔離器邏輯電平的最低要求,系統(tǒng)中的兩個獨(dú)立電源軌即可用作初級側(cè)和次級側(cè)電源。其中包括與輸入和輸出信號電平相匹配的電源電壓電平,每個電平均提供單獨(dú)的接地。雖然可以使用現(xiàn)有的次級側(cè)電源,但噪聲耦合和電源調(diào)節(jié)通常會成為一項(xiàng)問題,設(shè)計(jì)者通常選擇設(shè)計(jì)已針對邏輯電平和系統(tǒng)噪聲性能進(jìn)行了優(yōu)化的隔離電源。
問題4:隔離電源有哪些解決方案?
為數(shù)字隔離電路設(shè)計(jì)隔離電源時,可以使用的方案有許多。數(shù)字隔離器的電源解決方案包括反激式、H橋電感器-電感器-電容器、推挽式和集成式隔離數(shù)據(jù)和電源解決方案。
帶電源的ISOW7741數(shù)字隔離器、帶電源的 ISOW1412 隔離式RS-485收發(fā)器或帶電源的ISOW1044控制器局域網(wǎng)收發(fā)器等集成的隔離數(shù)據(jù)和電源解決方案都具有集成式直流/直流轉(zhuǎn)換器。這些器件旨在滿足國際無線電干擾特別委員會(CIPSR) 32 B類限制,而且其尺寸明顯小于分立式設(shè)計(jì)備選方案。為了在盡可能小的占用空間中實(shí)現(xiàn)高性能設(shè)計(jì),無需在電路板上安裝變壓器、減小電路板尺寸和簡化認(rèn)證等優(yōu)勢通常是不容忽視的權(quán)衡因素。
因此,雖然分立式解決方案在某些情況下可以提高效率和降低輻射發(fā)射,但最終節(jié)省空間和簡化認(rèn)證的優(yōu)勢能夠加快上市速度。
要詳細(xì)了解這些器件的優(yōu)勢,請閱讀應(yīng)用簡報《具有集成電源的低輻射信號隔離器可滿足CISPR 32要求》。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開”超級電容的“外衣”,看看超級電容“超級”在哪兒
- DigiKey 誠邀各位參會者蒞臨SPS 2024?展會參觀交流,體驗(yàn)最新自動化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個新物料
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測量儀
頻率器件
頻譜測試儀
平板電腦