耦合技术的应用

2022-02-23 08:32分类：电子元器件阅读：

3.4 防护特性

三个关键规范认证了针对防护维护的重要性，其分別为UL 1577、IEC 60747-5-2和CSA。尽管每一种规范都稍有不一样，可是均给予了一个比照防护特性的规范。IEC、UL和CSA的检测证明了键入和輸出中间电介质击穿之外的工作电压。应用这种规范比较简单，由于检测规范和隔离方法不相干。图10表明了防护检测是如何把隔离器当作是两边元器件的。虽然每一种元器件的物理化学构造存有差别，但防护检测则是在电解介质击穿电压上测量的。

UL 1577、IEC 60747-5-2、IEC 61010-1和CSA检测了ISO72x系列防护特性。表1表明了表明该三种隔离技术的这五个元器件的防护特性。

全部这三个检测，即UL、CSA和IEC，均对隔离层的产品质量做好了检测。UL和 CSA检测均为抗压强度测试，其应用由生产商设定的要求時间对电解介质击穿电压开展检测。在该检测期内，电解介质的穿透便是发生的一个常见故障。IEC检测应用一种被称作局放的情况来检测电解介质内的失效(void)。一个大工作电压被运用于该元器件中，其是由生产商界定的工作标准电压的一个涵数，随后被减少至另一个工作电压脉冲信号，即 Vm。在该低电压运用中，对被检测元器件开展电解介质内的失效局放监管。这种失效会造成全部电解介质的最后穿透。

3.5 暂态抗绕度

高转化率(高频)暂态能够毁坏一个隔离层上的传输数据。该隔离层电容器给予了一个如图所示11所显示的安全通道，使暂态事情越过隔离层，并毁坏輸出波型。一个电磁感应定律屏蔽掉能够使这类在光耦合器或电感器光纤耦合器中的位移电流的一部分避开关键的輸出构造。

图11：隔离层电容器。

在电容耦合解决方法中，电磁感应定律屏蔽掉并不是是一种行得通的解决方法。除开暂态之外，电磁感应定律屏蔽掉还会继续堵塞用以传输数据的静电场。为了更好地给予暂态抗绕度，ISO72x系列电容器隔离器只传送fo数据信号(数据信号中仅代表最大頻率动能的信号)。那样就容许有一个噪音頻率高抗阻的小滤波电容。别的噪音则来源于在隔离层上传送数据的差分信号技术性。图9表明了越过电容器隔离层的四个数据信号；2个包括低数据信号速度信息内容，此外2个包括高数据信号速度信息内容。根据应用差分信号技术性，能够在真实的和赔偿数据信号中见到一切越过隔离层的剩下共模暂态，并且差分信号接收器对其完成了抑止。如表2所显示， ISO72x系列的暂态抗绕度和全部具对比性的达到25kV/us的元器件一样高。

3.6 全自动安全防护

手机充电线电源电路和数据隔离器必须特别注意的一点便是键入数据信号耗损的输入输出情况。键入耗损很有可能出現在电缆线断掉或同时从隔离器键入端除去开关电源。全自动安全防护就是指在键入耗损情况下一个关键性的或给定的输入输出情况。ISO72x系列应用一个周期时间单脉冲来明确键入构造是不是有电，而且是不是已经工作中。假如隔离器的輸出端在4us之后沒有读取到一个单脉冲，那麼该輸出被设定为一个高情况。ADI发布的ADum1100也在 IC的导出一部分集成化了一个全自动安全防护电源电路。安华高科技发布的光解决方法(HCPL-0721及-0723)沒有谈及全自动安全防护，而电感器GMR解决方法 (HCPL-0900)确立地形容了在开关电源排列期内輸出的可变性质。

3.7 功能损耗

除开隔离层上数据信号传递的高效率以外，键入和輸出调整控制电路的设计方案同功能损耗的关联性较大。如表3所显示，与电感器或电容器案例对比，光耦合器的耗电量会高些。

3.8 稳定性

常见故障前均值上班时间(MTTF)是半导体行业稳定性的规范测量法。针对数据隔离器来讲，这类精确测量表明集成电路芯片和防护体制的稳定性。表4展示了一款光、电感器和电容器数据隔离器的MTTF。与电感器及光解决方法对比，ISO721十分靠谱。

ADuM1100稳定性数据分析表沒有清晰地表明MTTF，可是其给予了可靠性检测的結果。表5表明了ISO721和 ADuM1100可靠性检测的主要参数。

3.9 外界电磁场抗绕度

图12比照了ADuM1100和ISO72x(沒有寻找HCPL-0900的数据信息)的电磁场抗绕度。相对而言虽然这两个案例均对电磁场有一定的抗绕度，可是ISO72x给予了很大的裕量。如前边上述，光藕合隔离层电源电路对外界电磁场具备自身的被磁化抗绕度。

图12：对外界电磁场的敏感性。

4. 文中总结

噪音减少和噪音维护促使隔离器在这些隔离器终断接地装置环城路并将接地装置工作电压差防护的电子线路中获得普遍应用。设计方案工作人员如今有着很多用于开展模拟信号防护的挑选，包含TI发布的ISO72x系列，其在数据信号速度、电解介质击穿电压、暂态抗绕度、功能损耗、电磁场抗绕度及其安全性等主要特点层面均表現不错。表6对本报告书中所探讨案例的这种特点完成了汇总。