西门子卫星电源保护系统采用 ADI 公司数字隔离技术

【导读】Analog Devices， Inc. (ADI)，全球领先的高性能信号处理解决方案供应商，将为西门子航空航天业务集团的 PowerSCOE? 系统提供其高度集成的 iCoupler数字隔离解决方案。该系统是一个先进的卫星电源保护系统，卫星出现异常时，它能在几微秒内关闭卫星中的数千瓦电源。作为西门子公司(Siemens AG)的高级技术集团，西门子航空航天业务集团设计该系统时还考虑到其它应用，如

摘要：ADI 公司的数字隔离器对于实现具有100多个单独隔离电源域的高密度 PCB 至关重要

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Analog Devices， Inc. (ADI)，全球领先的高性能信号处理解决方案供应商，将为西门子航空航天业务集团的 PowerSCOE? 系统提供其高度集成的 iCoupler数字隔离解决方案。该系统是一个先进的卫星电源保护系统，卫星出现异常时，它能在几微秒内关闭卫星中的数千瓦电源。作为西门子公司(Siemens AG)的高级技术集团，西门子航空航天业务集团设计该系统时还考虑到其它应用，如智能电网电力监控等。

卫星的电源系统至关重要，任何故障都有可能给航天器造成严重损坏，使其无法完成任务。西门子航空航天业务集团 PowerSCOE 项目经理 Alfred Fuchs 表示：“每个通道都包含辅助模拟输入及数字和模拟输出，因此最大的挑战是要确保100个通道彼此隔离。PCB 上有100多路模拟和数字 I/O，面对如此高的 PCB 密度，传统的光耦合器和 DC/DC 转换器解决方案已无能为力。ADI 公司高度集成的 iCoupler 数字隔离器对于我们的新一代 PowerSCOE 保护系统至关重要。”

ADI 公司集成隔离式 isoPower? DC/DC 转换器的数字隔离器基于ADI公司专有的iCoupler技术。在5.0 V电压（5.0 V输入电源）或3.3 V电压（3.3 V或5.0 V输入电源）下，隔离器集成的 DC/DC 转换器可提供最高500 mW 的调节隔离功率。iCoupler 芯片级变压器技术用于隔离四通道的逻辑信号和电源，低功耗隔离设计中无需使用独立的隔离式 DC/DC 转换器。因此，与光耦合器和分立解决方案相比，这种解决方案所用的器件更少，尺寸更小，成本效益更高。

ADI 公司产品线经理 David Krakauer 表示：“iCoupler 数字隔离器在一个小型表贴封装中提供500 mW的隔离功率，这使得要解决复杂仪器仪表挑战的客户，如西门子等，能够以更低的成本将更多隔离通道集成到空间受限的设计中。利用我们高度集成的数字隔离器，西门子航空航天业务集团的设计人员得以提高一个控制模块所容纳的隔离数据端口数量，而无需加大模块尺寸，哪怕每个端口都需要自己的隔离电源。 PowerSCOE 保护板具有170个iCoupler 器件。如果使用其它解决方案，如光耦合器和独立的隔离式 DC/DC 转换器等，控制模块将远大于目前的尺寸380 mm x 470 mm。”

西门子严苛的产品优化策略包括广泛的技术组合，如平台 FPGA（现场可编程门阵列）、尖端电源 MOSFETS、安全继电器和高端PCB布局图等。除 iCoupler 数字隔离器外，西门子 PowerSCOE 保护系统还使用了iCoupler 产品系列中的其它器件。这些器件因为高性能、小尺寸和兼容性而入选，包括隔离式Σ-Δ调制器 AD7401、隔离式 DC/DC 转换器 ADUM5000 和隔离式半桥栅极驱动器 ADUM5230。