|
|
|
利用数字隔离器优化隔离系统设计
时间：2016-08-15 10:06:23
内容提要 工业环境中使用的测量器件往往需要进行隔离以确保用户和系统安全，同时也是为了保证在高共模电压下获得准确的测量结果。数字隔离器为光耦合器一类的较老技术提供了一种可靠、易用的替代方案。利用数字隔离器，工程师们可以优化隔离系统设计，以降低功耗、保证系统性能，同时无需借助额外的设计裕量来补偿缺失或不完整的器件规格。 简介 设计隔离测量仪器颇具挑战性，有时甚至会令人沮丧不已。隔离前端可以保护用户免受测量系统中可能存在的致命电压的伤害，同时允许工程师在高共模电压下进行精确的测量。图1所示为此类测量的一个典型示例。在高压燃料电池或电池组中，了解单个电池的电压有助于确保系统的安全运行，同时可以最大限度地延长电池寿命。在确定单个电池的电压时，我们必须在高达数百伏特的共模电压下进行测量。在用热电偶测量载流导体的温度时，会出现类似的情况。在本例中，系统必须具备测量毫伏级信号分辨率的能力，同时抑制高电平的60 Hz共模噪声，并保护操作员不受任何危险电压的伤害。 最初人们用隔离放大器来解决这个问题，但随着测量带宽和分辨率的增长，这种解决方案已经过时。现在，执行此类测量的最精确、最经济、最高效技术是隔离整个测量前端（包括模数转换器（ADC）），并对系统其余部分实施隔离串行链路，如图1所示。该链路可以是一个局部总线（如SPI），也可以是工业协议（如RS-485），用以将测量数据长距离传输至控制器单元。 |
