如何实现控制信号电力和数据,能够通过高压电机隔离栅

电子设计 2018-03-12 09:01 次阅读

通过调节恒温器来驱散空气中的暑热使很多高压电路重新出现在我们的视野中,其中也包括那些可以驱动空调压缩机和鼓风电动机的高压电路。空调压缩机和鼓风电动机能使整个住宅凉爽下来,让人们夏天的生活变得更加舒适。

这些驱动和控制电路的可用空间非常小,而相对于室内应用,它们不仅受到很多噪声和振动的干扰,还接触到更多的污染。在这样有限的可用空间内,设计人员必须想出一个方法,让控制信号的电力和数据能够安全地通过高压电机的隔离栅,同时还要保障正在调节恒温器的用户的安全。

“隔离栅对于人们至关重要,随着工业和住宅自动化的爆炸式发展,它能够使我们安全地使用生活中越来越多高效的高压驱动和制动器等设备,”德州仪器(TI)隔离产品的产品线经理Kannan Soundarapandian说道。“隔离器可以实现高压电路与低压电路之间的通信,从根本上讲就是实现机器之间的对话,并且彼此互不干预。”

电机驱动、工厂和楼宇自动化应用中对于隔离式数据和电源的需求稳步增长,而这一点与电网、医疗,以及测试和测量应用这几个领域内的情况相类似。TI的隔离技术能够很好地满足这些应用对于可靠性和性能的要求。

TI于2014年发布了业内领先的ISO7840增强型数字隔离器系列。但在此之前,通过集成一个隔离式DC/DC转换器来为这项技术供电却被证明是难以实现的。

直到近期,情况有了转变。

一款全新集成式器件可以通过单个、稳健耐用封装内的隔离栅传输数据和电力,而这个封装的尺寸只有之前以分立式方式执行同样任务时所需尺寸的一小部分。

ISOW7841的运行温度更低,效率却高出80%,并且更加安静。此外,相对于目前的同类解决方案,这款器件将辐射噪声等级减少了10dB以上。

“考虑到它绝对的易用性,以及能够为开发人员提供更快的上市时间,我们把它称为隔离产品领域的‘瑞士军刀’,”Kannan表示。

另一项关键优势,特别是相对于隔离电源的分立式实现方式而言,ISOW7841可以实现更加轻松和快速的系统认证。

全球化认证

对于很多应用来说,通过隔离栅传输电力曾经需要在电路板上安装一个分立式并且体积庞大的变压器来实现。这个方法会产生可靠性方面的问题,不仅占用了宝贵的电路板空间,并且还使系统设计人员直接承担复杂且耗时的安全性认证工作。

这项创新成功实现了将隔离式数据与电源组合在一个单个、尺寸明显减小的封装内。

“这个想法是为了赢得电路板空间,并在宽温度范围内以前所未有的效率和排放性能实现最高等级的可靠性和最长的使用寿命,从而使它成为现有的最强大的技术。”Kennan说。

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