ZHCY158C 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 , UCC14240-Q1 , UCC21222-Q1 , UCC21530-Q1 , UCC21540 , UCC21710-Q1 , UCC21750-Q1 , UCC23513 , UCC25800-Q1 , UCC5870-Q1

 

  1.   1
  2.   概述
  3.   内容概览
  4.   什么是电隔离?
  5.   高电压电隔离问题
  6.   隔离方法
    1.     光学隔离
    2.     电容隔离
    3.     磁隔离
    4.     可靠地满足隔离需求,同时缩小解决方案尺寸并降低成本
    5.     电动汽车应用
    6.     电网基础设施应用
    7.     工厂自动化应用
    8.     电机驱动应用
  7.   结论
  8.   其他资源

工厂自动化应用

可编程逻辑控制器 (PLC) 通过隔离器传输到微控制器 (MCU),从而处理来自传感器或发送器的数据。由于场侧电压通常为 24V,基本隔离通常足以中断接地回路。100VRMS 至 500VRMS 的工作电压和 2.5kVRMS 的隔离电压足以适用于大多数低电压 PLC 应用。在这些空间受限的应用中,最好采用具有小爬电距离和间隙距离的封装。

双通道 24V 至 60V ISO1212 数字输入接收器旨在通过将精确的电流限制、保护电路和隔离集成在一个封装中来帮助简化和改进 PLC 数字输入设计,从而减少元件数量并提高性能。它还通过集成寿命较长的 SiO2 隔离栅和降低系统板温度来提高可靠性。

低于 1W、16 通道、隔离式数字输入模块参考设计可以承受符合 IEC 6100-4-2 标准的静电放电、电气快速瞬变和浪涌事件,同时使用小于 1W 的总输入功率。每个通道可承受高达 ±60V 的输入电压。

图 13 所示的 PLC 数字输入模块中,串行器和隔离器的场侧需要使用 5V 或 3.3V 电源供电。具有集成电源的隔离式电源或数字隔离器从 MCU 侧提供所需的偏置,从而在场侧无需使用单独的电源。PLC 模拟输入模块通过模拟输入前端处理信号,通过 ISO7741 等数字隔离器,然后进入 MCU。

GUID-20220504-SS0I-TNR1-FPNN-RXP1LSDDSLDZ-low.svg 图 13 带隔离式数据和电源的 PLC 数字输入模块。

工厂自动化的另一个挑战涉及现场变送器的隔离。由于整个系统采用 4mA 至 20mA 供电电流,因此零标度值决定了系统的最大预算,通常小于 3.3mA。

在以往的隔离解决方案中,每个通道可消耗 500µA 至 1mA 的电流,迫使设计人员尽可能减少跨隔离栅的通信线路数量,或减慢数据传输速度。ISO7041 系列在小型封装中集成了两到四个超低功耗数字隔离器通道,同时每个通道的功耗低至 3.5μA,数据速率高达 4Mbps,温度范围为 –55°C 至 125°C,以及 TI 的 SiO2 绝缘电介质的稳定性和可靠性优势。适用于低功耗应用的隔离式电源和数据接口参考设计显示了 ISO7041 在 4mA 至 20mA 发送器应用中的应用。