NESY038C January   2021  – February 2024 AMC1300 , AMC1302 , AMC1302-Q1 , AMC1305M25-Q1 , AMC1311 , AMC1311-Q1 , AMC131M03-Q1 , AMC1336 , AMC1336-Q1 , AMC1350 , AMC1411 , AMC3301 , AMC3301-Q1 , AMC3330 , AMC3330-Q1 , AMC3336 , AMC3336-Q1 , ISOW1044 , ISOW1412 , ISOW7741 , ISOW7840 , ISOW7841 , ISOW7841A-Q1 , ISOW7842 , ISOW7843 , ISOW7844 , UCC12040 , UCC12041-Q1 , UCC12050 , UCC12051-Q1 , UCC14130-Q1 , UCC14131-Q1 , UCC14140-Q1 , UCC14141-Q1 , UCC14240-Q1 , UCC14241-Q1 , UCC14340-Q1 , UCC14341-Q1 , UCC15240-Q1 , UCC15241-Q1 , UCC21222-Q1 , UCC21530-Q1 , UCC21540 , UCC21710-Q1 , UCC21750-Q1 , UCC23513 , UCC25800-Q1 , UCC5870-Q1

 

  1.   1
  2.   概覽
  3.   摘要
  4.   什麼是電氣隔離?
  5.   高壓電隔離問題
  6.   隔離方式
    1.     光隔離
    2.     電容性隔離
    3.     磁隔離
    4.     在縮減解決方案尺寸和成本的同時,需可靠地實現隔離需求
    5.     EV 應用
    6.     電網基礎架構應用
    7.     工廠自動化應用
    8.     馬達驅動應用
  7.   結論
  8.   其他資源

磁隔離

電容隔離器常運用在低電壓類比訊號傳輸、數位訊號傳輸或需要有限功率傳輸 (<100 µW) 的應用,而整合式 IC 磁隔離則具有需要高頻率 DC/DC 功率轉換的應用的優點。耦合 IC 變壓器隔離的一個特殊優勢是能夠傳輸數百毫瓦以上的功率,因此在大部分的應用領域,可省去對二次側偏壓電源的需求。它也可以使用磁隔離來傳送高頻訊號。在需要同時傳送電力和數據的系統中,您可以使用相同的變壓器繞組線圈來滿足電力和訊號需求,如圖 8 中所示。

GUID-20220504-SS0I-KVG3-LCW1-Q5KSWTNRMLZH-low.svg 圖 8 使用磁隔離跨隔離層可靠地傳送電源和訊號。

TI 在磁隔離方面採用專用多晶片模組方法,並將高性能平面變壓器和隔離功率級與專用控制器晶粒共同封裝。TI 可以使用高性能鐵氧體磁芯來構建這些變壓器,以提高耦合及變壓器效率,或者在應用只需要適度的功率傳輸時,使用空芯來節省成本並減少複雜性。

圖 9 是一個有關雙晶粒多晶片模組採用特殊控制機制、時脈機制與高 Q 整合式平面變壓器,以提供低輻射放射和高效率,同是也提供優異熱性能的範例。變壓器拓撲可能包含選用的上下鐵氧體板,並將 TI 專屬薄膜聚合物層壓陣列做為絕緣層。圖 9 中的變壓器配置為包含在兩個平行鐵氧體板間相夾聚合物層壓中的變壓器繞組範例。

GUID-20220317-SS0I-1CFC-DWPF-TZX6PCCXPNGT-low.png 圖 9 磁耦合鍍鐵氧體高性能變壓器。

在許多應用中,跨隔離層所需的功率量適中 (sub-100 mW)。對於這些應用,TI 已開發出一種適用於製造高性能空芯變壓器的技術。TI 的空芯變壓器類似於圖 9中所示之技術,不過沒有鐵氧體板。

TI 的所有變壓器 (空芯和鐵氧體鍍層) 均採用屏蔽技術來提供更好的輻射 EMI 性能。若在封裝層級採用 EMI 緩解技術,可減少為符合傳導和輻射放射標準限制的額外基板層級濾波。

單一隔離解決方案可能不適合所有應用,因此我們必須了解不同參數與規格,並在設計優缺點中取得平衡。

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