历史上的今天
返回首页

历史上的今天

今天是:2024年11月18日(星期一)

正在发生

2020年11月18日 | TI告诉你如何简化隔离电流和电压感应设计

2020-11-18 来源:EEWORLD

在保护人员、抗噪以及处理子系统之间的接地电位差等领域中,我们都需要一个“它”。你可以在以下应用中对“它”进行设计,如电机驱动器、太阳能逆变器、DC充电(桩)站、工业机器人、不间断电源、牵引逆变器、车载充电器和 DC/DC转换器。

 

我说的“它”指的就是电流隔离。

 

包括我上述提及的系统在内,许多系统需要通过隔离势垒将电流和电压信息从一个电源域传输到另一个电源域,以便进行监视和控制。那么如何在隔离势垒上传输模拟信息呢?答案是使用隔离放大器和隔离模数转换器(ADCs),后者也被称为隔离δ-Σ调制器。

 

设计这些系统时,面临的一大难题是如何为隔离放大器或ADC供电。通常来说,它们需要两个电源——高侧电源和低侧电源(在图1的左图分别显示为VDD1和VDD2)。低压侧通常由为数字控制器供电的相同电源供电,但许多系统的高侧没有可用的电源。这就意味着必须在高侧设计分立的隔离电源(但这会增加解决方案尺寸、物料清单[BOM]数量和解决方案成本),从而增加设计和印刷电路板(PCB)布局的复杂性。

 

为解决这一设计难题,我们开发了一系列可使用低侧电源工作的隔离放大器和ADC。图1所示为需要两个电源(左)的标准隔离转换器和可使用单电源(右)工作的AMC3301系列之间的差异。 

                                              image.png?imageView2/2/w/550

 图1:传统隔离放大器与单电源隔离放大器

 

这些新器件包括一个全集成DC/DC转换器级,可在内部产生高侧电源。这种DC/DC转换器的架构经过优化,可从高侧低压差调节器(LDO)输出引脚(通常表示为HLDOOUT)为辅助电路(如有源滤波器、前置放大器或比较器)提供高达1 mA的额外直流电流。

 

基于分流器的电流感应提供高精度。

 

单电源操作如何简化设计

 

单电源工作的优势包括:

 

·       解决方案尺寸更小、物料清单(BOM)减少、系统成本更低。集成的DC/DC转换器不再需要分立电源(如专用隔离电源)以及专用变压器、变压器驱动器和LDO的组合。这种集成可为空间受限的应用创建紧凑的系统设计,并可减少BOM数量,降低系统成本。

 

·       有助于简化设计和布局。无需担心是否能够使用高侧电源,可更轻松地设计基于分流器的高精度电流和电压感应。你可以:

 

o   通过消除对集中式电源的需求,可借助模块化PCB设计实现更高的复用率。

 

o   实现具有更少走线和更少电源布线的双层电路板设计。

 

o   在无共用中性线的多相系统中进行相间电压测量时,降低设计复杂性。你可以消除原本需要的分立隔离电源。

 

·       分流器布置的灵活性。在传统架构中,高侧电源决定了分流器布置,这可能会导致寄生效应。例如,将栅极驱动器电源用作高侧电源时,分流器不能总是置于靠近开关管脚的位置。这种非最佳的布置可能会增加与分流器串联的寄生电感,这会在功率级切换期间在放大器的输入端引起共模干扰,进而导致测量不精确。使用AMC3301系列时,由于采用了集成电源,寄生电感不会影响测量精度。

 

TI的产品组合

 

图3总结了TI的隔离放大器和ADC产品组合。左侧所示为需要双电源的传统器件;右侧所示为单电源工作的器件。 

image.png?imageView2/2/w/550

 

图2:TI隔离放大器和调制器(ADC)产品组合。

 

 以下是基于应用的AMC3301系列的所有选件。

 

 电流感应:

 

·         AMC3301: ±250 mV输入增强型隔离放大器。

 

·         AMC3301-Q1: 汽车电子理事会(AEC)-Q100认证的±250mV输入增强型隔离放大器。

 

·         AMC3302: ±50 mV输入增强型隔离放大器。

 

·         AMC3306M25: ±250mV输入增强型隔离调制器(ADC)。

 

电压感应:

 

·         AMC3330: ±1-V输入增强型隔离放大器。

 

·         AMC3330-Q1: AEC-Q100认证的±1-V输入增强型隔离放大器。

 

有没有可能在简化设计的同时,实现紧凑的外形尺寸,还不影响性能?答案是可能的。当你准备开始设计时,TI的应用专家将在此回答您在德州仪器在线支持论坛中可能遇到的任何问题。同时,请查看以下其他资源,增强你对隔离放大器和ADC的了解。

推荐阅读

史海拾趣

Corsair Memory Inc公司的发展小趣事

进入90年代后期,Corsair再次调整其产品策略,由生产标准内存转变为生产高于规格的内存,即超频内存。这一决策迎合了当时市场对高性能内存的需求,Corsair的超频内存迅速在市场上获得了认可。其产品的超级性能专为极大需求的应用软件而设,也一直被应用关键的服务器及极高性能的工作站(包括游戏系统)上。

Gold Peak Group公司的发展小趣事
定期对控制电路进行检查和维护,确保接触器、继电器等元件的性能良好,触点无粘连或损坏。
EFINIX公司的发展小趣事

EFINIX公司成立于2012年,由一群来自知名FPGA企业的创始人团队创立。他们拥有丰富的FPGA设计经验,并致力于在可编程逻辑行业实现突破性的创新。公司总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市,计划采用一种全新的现场可编程门阵列(FPGA)技术——量子可编程技术,来设计芯片。这种技术旨在实现芯片尺寸仅为传统芯片的四分之一,能耗减少一半,同时结构更加简化。EFINIX公司相信,这种技术将推动人工智能和深度学习的发展,使数据处理更加高效。

CQR SECURITY公司的发展小趣事

CQR SECURITY公司最初是一家专注于网络安全技术研发的小型创业公司。在创始人的带领下,公司团队攻克了一系列网络安全难题,开发出了具有高度创新性的安全协议。这一技术突破迅速吸引了业界关注,多家大型企业开始与CQR合作,共同推动产品的商业化应用。随着合作的深入,CQR逐渐在电子安全领域建立了自己的地位,最终发展成为一家业内知名的安全解决方案提供商。

奇力新(chilisin)公司的发展小趣事

作为一家有社会责任感的企业,奇力新始终关注环境保护和可持续发展。公司积极推广绿色生产技术和资源循环利用方案,减少生产过程中的能源消耗和废弃物排放。同时,奇力新还积极参与社会公益活动,为社区和环境贡献自己的力量。这些举措不仅体现了奇力新的社会责任担当,也为其赢得了更多客户和合作伙伴的信任和支持。

Eurofarad公司的发展小趣事

Eurofarad,作为Exxelia Technologies旗下的知名品牌,自1965年成立以来,就专注于电子元件的设计和制造。在创立初期,Eurofarad凭借对电子技术的深入研究和对市场需求的敏锐洞察,迅速推出了多款高性能、高质量的电子元件产品。这些产品在市场上获得了广泛的认可,为Eurofarad的后续发展奠定了坚实的基础。

问答坊 | AI 解惑

汇编

本帖最后由 paulhyde 于 2014-9-15 09:23 编辑 请问一哈我要做单片机最小系统是用汇编写还是用c写好哇。。。。。我看大家都是汇编哇  …

查看全部问答>

如何从桌面系统下安装WinCE平台下Pocket PC应用程序

看论坛上经常有人问,如何从桌面系统下安装WinCE平台下Pocket PC应用程序。特此把以前参考VCHelp上雷神的安装制作写的一个Win32 安装WinCE应用系统的程序,放了上来。希望能为在制作WinCE下应用程序安装程序提供一些参考。具体步骤如下: 1.在VS.N ...…

查看全部问答>

关于 WINCE6.0开发者参考中的问题

书中第一章时,教我们搭建开发环境时,提到了一个特别定制的SDK可以下载,可是我到书中所给的链接上却没有找到。 还有,我在运行HELLO1这个程序是,编译已经通过,但是运行时提示“出现部署错误”,是什么原因呢?我安装的是VS2005+SP1补丁包,是 ...…

查看全部问答>

大伙推荐一个能在wince 5.0下比较好用的wap浏览器

开发了一wap网站,在一win ce 5.0系统的手机上访问老是出现问题,注意不是windows mobile系统。 有的时候页面传参数传不了,有的时候下拉框无效,而且不支持选项卡,用的浏览器是UCWEB 6.0,不知道是系统问题还是浏览器问题 在ucweb官方网站上找 ...…

查看全部问答>

Evc程序转换到vc下的问题

我有一个EVC下对文件操作的程序,现在想看其中文件的内容,想将程序转换到vc下,输出文件中的内容来看,该如何转换以及注意点什么啊?还有在EVC下的编译能通过的程序为什么在vc下总是报错啊?…

查看全部问答>

wince应用程序开发vs和evc的代码区别

用Visual Studio2008 新建了一个智能设备中的MFC智能设备应用程序。跟EVC建立的MFC应用程序比较了一下,发现vs2008的代码模板好麻烦啊,而且好像不是消息处理机制了,那么在EVC上使用的代码能在VS2008运行吗?现在的教材都是在EVC上开发的,一用vs2 ...…

查看全部问答>

一个单片机中断问题

第一次用单片机做东西,对于一个中断问题不知道如何处理 我现在在做一个测温度的设计   想用中断来做发送数据   现在的问题就是MSC51的中断(P3.2)是低电平触发或者下降边沿触发   而我需要在标志位置高或者有上 ...…

查看全部问答>

高级技巧讨论:关于描述表达方法

  今天和一个同事研究以前一个同事留下的代码, 发现代码中经常用如下语句的表达方法:   / UART控制开关: 0 - 接收; 1 - 发送 always@(posedge rst or posedge clk)begin if (rst) begin  uart_sw <= #1 1\'b0;& ...…

查看全部问答>

请问有人有50%占空比的555无稳态振荡的电路图吗?

我想用 555 做一个50%占空比的无稳态振荡,求电路,恳请赐教,谢谢。…

查看全部问答>