不要延时,对电流隔离器的基本需求
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数字电流隔离在世界范围内发挥着重要作用。它做了一件了不起的事情:它可以保护不稳定的产品免受计划外的电子反冲,就像一套盔甲可以抵御战场上意想不到的弹跳一样。
除了这种保护之外,它还促进了设备之间的通信。有时,两个设备可能位于不同的接地平面上,但仍需要相互接触。为了说明这两个好处,让我们看一下需要开启 100V 电机的 3V 微控制器 (MCU)。
MCU 可能位于数字接地层,而电机位于模拟接地层。如果您要将电机的控制线直接连接到 MCU,您将创建一个接地回路和接地电位差 (GPD),这可能会抑制来自 MCU 的信号传递到电机。更不用说单独的连接可能会烧毁 MCU,但如果由于某种原因 MCU 的控制信号通过此 GPD 并打开电机;电机转动产生的反电动势 (EMF) 可能会回来并完全烧毁 MCU!如果您以这种方式设计系统,请不要担心……现在隔离还为时不晚。好事需要时间,所以不要把延时误解为懒惰;所有工程师都知道,真正的效率就是效率。无论您的设计如何,添加隔离永远不会太晚。
电流隔离有多种形式以及不同程度的保护。另一种看待它的方式是通过金发姑娘的眼睛:当其他人看起来“太热”或“太冷”时,它“恰到好处”。从您可以获得的最大隔离保护开始,我将讨论加强隔离。您可能听说过 TI发布的增强型数字电流隔离器。
例如:ISO676x -Q1 器件是高性能六通道数字隔离器,可提供符合 UL 1577 的 5000 VRMS 隔离额定值,非常适合具有此类需求的成本敏感型应用。这些器件还通过了 VDE、TUV、CSA 和 CQC 认证。
在隔离 CMOS 或者 LVCMOS 数字 I/O 的同时, ISO676x-Q1 器件可提供高电磁抗扰度和低辐射,同时具备低功耗特性。每条隔离通道的逻辑输入和输出缓冲器均由 TI 的双电容二氧化硅 (SiO2) 绝缘栅相隔离。ISO676x 系列器件采用所有可能的引脚配置,因此所有六个通道都可以处于同一方向,或者一个、两个或三个通道处于反向,而其余通道处于正向。如果输入功率或信号出现损失,不带后缀 F 的器件默认输出高电平,带后缀 F 的器件默认输出低电平。更多详细信息,请参见器件功能模式部分。
这些器件与隔离式电源结合使用,有助于防止 CAN 和 LIN 等数据总线上的噪声电流损坏敏感电路。凭借创新型芯片设计和布线技术, ISO676x-Q1 器件的电磁兼容性得到了显著增强,可缓解系统级 ESD、EFT 和浪涌问题并符合辐射标准。 ISO676x-Q1 系列器件采用 16 引脚 SOIC 宽体 (DW) 封装,是对前几代器件的引脚到引脚的升级。
这些设备提供了在某些情况下需要的防弹加固保护,例如处理非常嘈杂的信号的恶劣工业环境,这些信号可能会迅速飙升。在金发姑娘的场景中,这些可能被视为“太热了”。另一端的功能隔离是最低的隔离形式,提供保护但最低级别或“太冷”,而基本隔离在保护方面介于不太热和不太冷之间,但恰到好处。
当您在环境可能变得嘈杂但不是世界末日的环境中需要多于“一点”但少于“大量”的保护时,基本电流隔离可为您提供保障。例如,在任何主要的工业设计中,很可能都有一个连接到嘈杂电源的电源块。根据该电源的质量和噪声抑制能力(甚至可能在其内部),您可能需要使用增强型隔离器,因为它可以处理大部分具有挑战性的电气干扰。然后清理并传递给系统本身使用的东西应该可以使用,但理论上发生的事情并不总是在现实世界中转化。因此,您可能需要对系统的其余部分进行更多隔离。
所以不要延时;隔离!寻找适合您的电流数字隔离器。事实上,TI 拥有全新的基本数字电流隔离器系列。与我们的上一代产品相比,这些基于电容的数字隔离器提供:
· 3.0kV RMS的 UL 1577 隔离额定值高出 20% 。
· 6kV PEAK的 DIN V VDE V 0884-10 最大浪涌电压额定值高出 50% 。
· 有功功率降低 80%。