TA的每日心情 | 开心
2020-9-2 15:04 |
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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。; X+ M; Z, `5 F
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：
' A4 W7 Z9 h$ @1 E) I, Q 800 VDC的工作电压/ | w8 C* K! `6 i- I" w2 v
2级污染等级2 A$ z3 s+ T e- d
过压类别III% [& Q0 \4 W8 W# V1 l8 X
根据IEC 62109-1标准的有关加强绝缘的规定，这需要：
( T2 [+ R8 B( ]& q 脉冲耐受6000 VPEAK电压- o0 f3 L y: `
800 VDC的工作电压8 \! r% V- o! ~( g4 P0 k
8 mm的增强电气间隙 ~# C/ J! J; T9 ?1 s( Q
16 mm的增强爬电距离
7 E* q: ^0 D# ], x0 N" e 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：
8 z$ i) T! S) x# { 脉冲耐受6000 VPEAK电压
4 ~( S+ a1 ^! F$ x 800 VDC的工作电压7 c. t- b) G2 ?8 A" M
5.5 mm的基本/补充电气间隙+ K. k; l8 e( g* B
8 mm的基本/补充爬电距离7 t+ e0 M7 y! D3 I+ N+ O" u( Y
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。& V* i; Z0 c- |# x
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。. `; P, F9 A: y5 [" k& C& ]
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。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。
' R% r% X- `7 ~- T' C+ p. s
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。
$ h7 H: e T6 q% N- d
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。: ~7 [3 q* B3 u, E
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。
5 Z: _. D1 k$ N- \1 S* R4 w7 A |
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发表于 2021-2-26 15:43
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