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交流電壓電機驅動(dòng)的數字隔離

時(shí)間:2019-07-16 10:49:25來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 作者:Gaetano (Guy) Fichera 點(diǎn)擊:次
隔離是交流電壓電機驅動(dòng)不可分割的一部分。電氣隔離的方法有多種——主要采用光耦合器和數字隔離器。使用數字隔離器與傳統的光耦合器相比具有數種優(yōu)勢—&md

表2. 相位電流數字隔離器與光耦合器比較
  相位電流測量
  AD7401A 光耦合器解決方案
尺寸(平方英寸) 0.18 0.15
千片訂量成本(美元/片) 3.8 3.8
元件數量 1 1
最大速率(Mbps) 20 10
電介質(zhì)隔離(Vrms) 5000 5000
MTTF (10^6 小時(shí)) 1576 4.9
功耗(mW) 70 91
分辨率(位) 16 16
增益誤差(%) 0.5 1
SNR (dB)) 80 68
失調漂移 (µV/degC) 3.5 3.5

數字通信

I2C是一款雙線(xiàn)、多分支通信接口，通常用于為控制器提供數字或模擬I/O擴展能力。這種方法通常是定期監控或更新的“一般管理”類(lèi)功能的預留方法。FlexMC高電壓電路板采用一個(gè)I2C接口來(lái)與PFC控制器進(jìn)行通信，同時(shí)以一個(gè)ADC來(lái)監控總線(xiàn)電壓、總線(xiàn)電流和IGBT溫度。相反，沒(méi)有一款光耦合器能夠單獨提供I2C隔離能力。結果，如表3所示，ADuM1250在成本、尺寸、元件數量和性能方面都是比光耦合器更具優(yōu)勢的I2C隔離選擇。ADuM1250允許ADSP-CM40x控制器僅僅使用一個(gè)雙線(xiàn)外設接口通過(guò)一個(gè)隔離器對高電壓端的所有這些功能進(jìn)行監控。

表3. I2C數字隔離器與光耦合器的比較
  相位電流測量
  AD7401A 光耦合器解決方案
尺寸(平方英寸) 0.3 0.2
成本(美元) 3.8 3.8
元件數量 1 1
最大速率(Mbps) 20 10
電介質(zhì)隔離(Vrms) 5000 5000
MTTF (10^6 小時(shí)) 1576 4.9
功耗(mW) 70 91
分辨率(位) 16 16
增益誤差(%) 0.5 1
失調漂移(µV/degC) 3.5 3.5

隔離電源

數字隔離器技術(shù)給這種設計帶來(lái)的另一優(yōu)勢在于可以產(chǎn)生超低電平的隔離電源。兩個(gè)ADuM5000器件用于產(chǎn)生5 V隔離電源，具備最高500 mW的功率輸出能力。這些用于驅動(dòng)Σ-Δ轉換器的模擬端，后者會(huì )隨快速變化的電機電壓而浮動(dòng)。這些隔離電源與數據隔離器采用相同的技術(shù)，因此，它們都內置了一個(gè)開(kāi)關(guān)頻率為180 MHz的變壓器。這一頻率比標準DC-DC轉換器高出三個(gè)數量級，因而允許大幅縮減尺寸。ADuM5000器件采用SOIC-16封裝，是提供低功率隔離電壓的一種簡(jiǎn)便方案。

 
 
 
 
 
 
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    GC8837具有PWM（IN/IN）輸入接口與行業(yè)標準器件兼容，并具有過(guò)溫保護功能，芯片集成了過(guò)溫保護，欠壓保護，短路保護，過(guò)流保護等功能
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