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分层隔离基础知识详解

2017年03月10日 11:29 次阅读

利用序列光耦合器建立双隔离栅会存在一些问题,因为数据完整性很差,而且没有一种紧凑和廉价的方式为两个隔离栅之间的接口提供电源。随着iCoupler?等高性能数字隔离器以及isoPower?器件集成电源的问世,通过分层隔离器建立高压隔离栅现在已经成为一种可行解决方案。

由于新型电池和发电产业的快速扩张,我们需要具有很高工作电压的接口,还要求提供加强绝缘。例如,太阳能逆变器应用具有以下要求:

 800 VDC的工作电压
 2级污染等级
 过压类别III

根据IEC 62109-1标准的有关加强绝缘的规定,这需要:

 脉冲耐受6000 VPEAK电压
 800 VDC的工作电压
 8 mm的增强电气间隙
 16 mm的增强爬电距离

此爬电距离在当前封装中不可能实现。但是,如果隔离栅可以分成基本隔离栅和补充隔离栅,则对每个隔离栅的要求是:

 脉冲耐受6000 VPEAK电压
 800 VDC的工作电压
 5.5 mm的基本/补充电气间隙
 8 mm的基本/补充爬电距离

SOIC16W封装的iCoupler器件,可以达到基本/补充绝缘电气间隙、爬电距离和脉冲电压要求。
以下框图显示如何级联isoPower器件和标准高压iCoupler器件以提供所需的隔离。必须非常小心地确定数据通道的整体性能。

两个组件之间的传播延迟、脉冲宽度失真和通道匹配值将会增加。最大数据速率将受到两个器件中速率较慢器件的限制。isoPower器件提供运行中间接口的电源。在高达1 Mbps的数据速率下,整个隔离栅在5 V电压下需要大约20 mA的功率,在更高数据速率下,还需要更高功率。

 聊聊分层隔离基础知识

如果必须跨越两个隔离栅输送电源,以便为隔离负载供电,则必须按以下所示方式级联两个isoPower器件。

 聊聊分层隔离基础知识

这种配置非常紧凑,但总功效非常低。下图显示了负载的功效。如果数据传输速率高于1 Mbps,则数据传输将使用一部分可用功率,每个阶段的功耗必须进行详细计算。如上所示,该应用从原边输入获取大约40 mA功率,以创建整个接口。

 聊聊分层隔离基础知识

这种方法可以解决太阳能逆变器应用中的一大难题。在不同的标准和应用中,可以应用此方法来实现不同目标,这要取决于特定系统标准的具体细节。可以使用isoPower器件、数字隔离器和器件接口的多种组合来创建隔离数字I2C和USB接口,向终端负载提供或不提供功耗。

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发表于 2011-02-14 11:03 559次阅读
隔离型反激式转换器免光耦合器简化设计

业界首款全双工、双向逻辑门光耦合器FOD8012

现有的解决方案是使用两个单通道光耦合器,或是磁性和电容性耦合等其它技术,但是这类方法不能达到所需要的...

发表于 2011-01-19 07:53 745次阅读
业界首款全双工、双向逻辑门光耦合器FOD8012

使用数字隔离器对USB实现隔离的方法

  早期的个人电脑以串行和并行端口作为与外部世界连接的标准接口。这些标准是从最早的大型计算机继承而来...

发表于 2010-10-30 08:58 3468次阅读
使用数字隔离器对USB实现隔离的方法

ADI公司推出集成变压器驱动器和PWM控制器的数...

新型 iCoupler® 数字隔离产品使隔离 DC/DC 转换器能够提供最高2W 的稳压隔离...

发表于 2010-10-27 10:10 248次阅读
ADI公司推出集成变压器驱动器和PWM控制器的数...

数字隔离器原理及在电子产品中的应用

  当前的电子系统中,往往有很多数字信号和模拟信号需要进行传递,同时要求有很高的电阻隔离特性,实现电...

发表于 2010-10-21 09:41 5909次阅读
数字隔离器原理及在电子产品中的应用

功率转换器的光耦合器及反馈回路

设计功率转换器的挑战      主要原因之一即在于电路板的...

发表于 2010-08-23 15:00 393次阅读
功率转换器的光耦合器及反馈回路

全速/低速USB数字隔离器ADuM31601

该ADuM31601是USB端口隔离,结合了高速CMOS和单片空芯变压器技术,这种隔离组件,提供卓越...

发表于 2010-08-03 14:27 416次阅读
全速/低速USB数字隔离器ADuM31601