yaobaochixinhaotongguogelizhadewanzhengxing，xuyaogelidianluchujicehecijicezhijiandesuoyououhelujing，baokuodianyuan。suiranshuzigeliqidecijicetongchangxuyaohenshaodedianyuan，danxitongshejizhechangchanghuizengjiaewaidedianyuanyuliang
，yibianweiduogeshebeigongdian。

 

在本文中
，我將分享在隔離信號和電源設計時經常出現的問題，並簡要概述可用的分立式和集成式器件。

 

問題1：為什麼要隔離數字隔離器的電源？

 

數字隔離器的內部架構由兩個獨立的數字集成電路 (IC) 組成，位於分離式引線框上，它們之間有一個高壓隔離電介質屏障，如圖1所示。每個IC都(dou)需(xu)要(yao)為(wei)設(she)備(bei)的(de)初(chu)級(ji)側(ce)和(he)次(ci)級(ji)側(ce)提(ti)供(gong)單(dan)獨(du)的(de)電(dian)源(yuan)和(he)接(jie)地(di)
，它(ta)們(men)之(zhi)間(jian)沒(mei)有(you)物(wu)理(li)連(lian)接(jie)。此(ci)要(yao)求(qiu)與(yu)器(qi)件(jian)支(zhi)持(chi)基(ji)本(ben)隔(ge)離(li)還(hai)是(shi)增(zeng)強(qiang)型(xing)隔(ge)離(li)無(wu)關(guan)
，適(shi)用(yong)於(yu)數(shu)字(zi)隔(ge)離(li)器(qi)以(yi)及(ji)具(ju)有(you)集(ji)成(cheng)接(jie)口(kou)的(de)隔(ge)離(li)器(qi)件(jian)。

 

圖1：數字隔離器的內部架構包括一個分離式引線框，需要獨立的初級側和次級側電源

 

問題2：數字隔離器的電源要求是什麼
？

 

在為數字隔離器解決方案選擇電源拓撲之前，重要的是要確定電源的基本要求
，包括輸入電壓範圍

、輸出電壓

、次級側所需的輸出功率和輸出軌的數量。與非隔離電源解決方案相比
，隔離電源解決方案的其他考慮因素包括係統絕緣額定值、所(suo)需(xu)的(de)爬(pa)電(dian)距(ju)離(li)和(he)間(jian)隙(xi)距(ju)離(li)，以(yi)及(ji)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)和(he)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)射(she)性(xing)能(neng)等(deng)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)要(yao)求(qiu)。行(xing)業(ye)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)標(biao)準(zhun)對(dui)上(shang)述(shu)多(duo)種(zhong)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)了(le)規(gui)定(ding)。要(yao)了(le)解(jie)有(you)關(guan)隔(ge)離(li)係(xi)統(tong)的(de)絕(jue)緣(yuan)額(e)定(ding)值(zhi)以(yi)及(ji)爬(pa)電(dian)距(ju)離(li)和(he)間(jian)隙(xi)的(de)更(geng)多(duo)信(xin)息(xi)，請(qing)觀(guan)看(kan)TI高精度實驗室隔離視頻係列。

 

數字隔離器的輸入和輸出信號電壓通常取決於它們所施加的電源電壓，並且通常與次級側的電源電壓(VCC)有you直zhi接jie關guan係xi。在zai最zui終zhong確que定ding電dian源yuan輸shu入ru和he輸shu出chu要yao求qiu之zhi前qian，我wo建jian議yi仔zai細xi查zha看kan數shu字zi隔ge離li器qi數shu據ju表biao中zhong的de電dian源yuan要yao求qiu。針zhen對dui接jie口kou元yuan件jian的de邏luo輯ji電dian平ping來lai優you化hua數shu字zi隔ge離li器qi也ye是shi一yi個ge好hao主zhu意yi。例li如ru，為wei與yu微wei控kong製zhi器qi連lian接jie的de數shu字zi隔ge離li器qi提ti供gong5V電壓時，選擇在次級側也使用5V或接近5V邏輯電平的信號。

 

問題3：次級側電源可以用作隔離電源嗎？

 

在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)
，隻(zhi)要(yao)滿(man)足(zu)隔(ge)離(li)器(qi)邏(luo)輯(ji)電(dian)平(ping)的(de)最(zui)低(di)要(yao)求(qiu)，係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)兩(liang)個(ge)獨(du)立(li)電(dian)源(yuan)軌(gui)即(ji)可(ke)用(yong)作(zuo)初(chu)級(ji)側(ce)和(he)次(ci)級(ji)側(ce)電(dian)源(yuan)。其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)與(yu)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)相(xiang)匹(pi)配(pei)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)電(dian)平(ping)

，每(mei)個(ge)電(dian)平(ping)均(jun)提(ti)供(gong)單(dan)獨(du)的(de)接(jie)地(di)。雖(sui)然(ran)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)現(xian)有(you)的(de)次(ci)級(ji)側(ce)電(dian)源(yuan)
，但(dan)噪(zao)聲(sheng)耦(ou)合(he)和(he)電(dian)源(yuan)調(tiao)節(jie)通(tong)常(chang)會(hui)成(cheng)為(wei)一(yi)項(xiang)問(wen)題(ti)

，設(she)計(ji)者(zhe)通(tong)常(chang)選(xuan)擇(ze)設(she)計(ji)已(yi)針(zhen)對(dui)邏(luo)輯(ji)電(dian)平(ping)和(he)係(xi)統(tong)噪(zao)聲(sheng)性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)了(le)優(you)化(hua)的(de)隔(ge)離(li)電(dian)源(yuan)。

 

問題4：隔離電源有哪些解決方案？

 

為數字隔離電路設計隔離電源時，可以使用的方案有許多。數字隔離器的電源解決方案包括反激式

、H橋電感器-電感器-電容器
、推挽式和集成式隔離數據和電源解決方案。

 

帶電源的ISOW7741數字隔離器、帶電源的 ISOW1412 隔離式RS-485收發器或帶電源的ISOW1044控製器局域網收發器等集成的隔離數據和電源解決方案都具有集成式直流/直流轉換器。這些器件旨在滿足國際無線電幹擾特別委員會(CIPSR) 32 B類限製
，而且其尺寸明顯小於分立式設計備選方案。為了在盡可能小的占用空間中實現高性能設計，無需在電路板上安裝變壓器、減小電路板尺寸和簡化認證等優勢通常是不容忽視的權衡因素。

 

因此，雖然分立式解決方案在某些情況下可以提高效率和降低輻射發射，但最終節省空間和簡化認證的優勢能夠加快上市速度。

 

要詳細了解這些器件的優勢，請閱讀應用簡報《具有集成電源的低輻射信號隔離器可滿足CISPR 32要求》。

 

 

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