如何選擇數字隔離器
發布時間:2020-10-22 責任編輯:wenwei
【導讀】隨著數字隔離器在zai工gong業ye和he汽qi車che應ying用yong中zhong的de日ri益yi普pu及ji,設she計ji人ren員yuan會hui麵mian對dui眾zhong多duo的de可ke用yong選xuan件jian,如ru何he為wei係xi統tong選xuan擇ze合he適shi的de設she備bei?麵mian對dui這zhe些xie挑tiao戰zhan,大da多duo數shu數shu字zi隔ge離li器qi在zai設she計ji時shi都dou考kao慮lv了le特te定ding的de係xi統tong要yao求qiu和he應ying用yong,使shi得de設she計ji人ren員yuan必bi須xu對dui不bu計ji其qi數shu的de規gui格ge和he功gong能neng進jin行xing分fen類lei,確que保bao他ta們men選xuan擇ze的de設she備bei能neng夠gou滿man足zu係xi統tong要yao求qiu。選xuan擇ze錯cuo誤wu的de設she備bei可ke能neng會hui對dui係xi統tong的de整zheng體ti設she計ji產chan生sheng重zhong大da影ying響xiang,導dao致zhi產chan品pin無wu法fa滿man足zu法fa規gui要yao求qiu,或huo者zhe無wu法fa在zai預yu算suan範fan圍wei內nei提ti供gong可ke靠kao的de解jie決jue方fang案an。
找到合適的設備並非難事。本文將逐步介紹選擇數字隔離器的一些關鍵步驟,從而簡化您的搜索。
步驟1:了解您的隔離規範要求
第一步是了解係統的隔離規範要求。盡管有時似乎存在無窮無盡的需求,但在選型初期,工程師們可以從一些關鍵的因素開始考量。
· 隔離耐壓(VISO):基本隔離和≤3,000 VRMS是否足以滿足您的設計要求?或者設計要求需要≥5,000 VRMS?本規範通常由係統的法規要求設置,代表隔離器可堅持至少60秒不被電壓擊穿。
· 工作電壓(VIOWM):隔離柵在產品使用壽命內需要承受的恒定電壓是多少?
· 浪湧隔離等級(VIOSM)–是否需要增強隔離?需要一個能夠承受> 10 kV浪湧脈衝的隔離器。
· 爬電距離/電氣間隙:4毫米封裝的爬電距離/電氣間隙是否足夠,或者您的係統標準要求8毫米或更高的規格?
· 共模瞬變抗擾度(CMTI):隔離器是否可用於諸如電機驅動或太陽能逆變器等嘈雜的環境中(在這些環境中數據完整性至關重要,任何位錯誤都可能導致危險的短路事件)?如果如此,那麼高CMTI額定值對於您的數字隔離器至關重要。
· 能耗:整體係統功耗是否對您的應用是至關重要的規格(例如,4至20 mA回路供電或電池供電的係統)?
· 數據速率:您的通信接口需要什麼數據速率?您正在運行低速UART速度還是高速≥100-Mbps數據協議?
步驟2:選擇合適的封裝
縮(suo)小(xiao)數(shu)字(zi)隔(ge)離(li)器(qi)規(gui)格(ge)要(yao)求(qiu)後(hou),下(xia)一(yi)步(bu)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)不(bu)同(tong)的(de)封(feng)裝(zhuang)選(xuan)擇(ze)。封(feng)裝(zhuang)在(zai)隔(ge)離(li)方(fang)麵(mian)可(ke)能(neng)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)差(cha)異(yi),因(yin)為(wei)封(feng)裝(zhuang)尺(chi)寸(cun)和(he)特(te)性(xing)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)設(she)備(bei)的(de)高(gao)電(dian)壓(ya)性(xing)能(neng)。選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)的(de)封(feng)裝(zhuang)時(shi),上(shang)述(shu)討(tao)論(lun)的(de)某(mou)些(xie)相(xiang)同(tong)的(de)高(gao)電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)(爬電距離、電氣間隙、工作電壓、浪湧電壓、隔離耐壓)kenenghuiqizuoyong。juyoujiaodapadianjulihedianqijianxidejiaodafengzhuangjiangyunxushiyonggenggaodegelidianyaguige。ruguoshiyongjiaoxiaodefengzhuangxuanxiangkeyitongshimanzunindexitongfaguiyaoqiu,zekekaolvshiyongcixuanxianglaibangzhujieshengdianlubankongjianhechengben。ciwai,xukaolvnindetongxinjiekouxuyaoduoshaogegelitongdao,yinweijiaogaodetongdaoshuliangjiangjuedingkeshiyongnazhongfengzhuangleixing。
在TI 高精度實驗室視頻“1.6 TI高精度實驗室 – 隔離:什麼是爬電距離和電氣間隙?”中了解有關爬電距離和電氣間隙及其對隔離的影響的更多信息。
步驟3:確定通道數和配置
確定好規格、要(yao)求(qiu)和(he)封(feng)裝(zhuang)之(zhi)後(hou),僅(jin)需(xu)考(kao)慮(lv)其(qi)他(ta)幾(ji)個(ge)選(xuan)項(xiang)。首(shou)先(xian),確(que)定(ding)您(nin)的(de)信(xin)號(hao)需(xu)要(yao)多(duo)少(shao)個(ge)隔(ge)離(li)通(tong)道(dao)以(yi)及(ji)每(mei)個(ge)信(xin)號(hao)的(de)發(fa)送(song)方(fang)向(xiang)。這(zhe)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)確(que)定(ding)所(suo)需(xu)的(de)通(tong)道(dao)數(shu)量(liang)和(he)通(tong)道(dao)配(pei)置(zhi)。接(jie)下(xia)來(lai),考(kao)慮(lv)您(nin)偏(pian)好(hao)設(she)計(ji)的(de)默(mo)認(ren)輸(shu)出(chu)狀(zhuang)態(tai)(或故障安全狀態)。這確定了當數字隔離器的輸入通道未上電或引腳懸空時,輸出管腳將處於哪種預定義狀態(高電平或低電平)。選項可能同時適用於默認的高輸出和低輸出。
步驟4:評估可用設備
如果您已經準備好將您的數字隔離器知識付諸實踐,圖1是一個簡單的數字隔離器選擇流程圖,它可以幫助您確定適合您的設計的TI器件。圖2可幫助您找到合適的封裝代號,圖3並排顯示了每個封裝的比例。

圖1:TI數字隔離器選擇流程圖
使用此列表可在TI數字隔離器選擇流程圖中了解有關設備的更多信息:
· ISO78xx:DW和DWW封裝中具有8000-VPK隔離電壓的最高隔離等級增強型數字隔離器。設備包括ISO7810。
· ISO77xx:基本和增強型數字隔離器。設備包括ISO7741。
· ISO70xx:超低功耗數字隔離器。設備包括ISO7021。
· ISO73xx:低功耗、低抖動數字隔離器。設備包括ISO7341-Q1。
· ISO76xx:高速150 Mbps隔離。設備包括ISO7641FM。
· ISO67xx:基本和增強隔離,適用於成本敏感型應用。設備包括ISO6741。

圖2:TI數字隔離器封裝類型選擇流程圖

圖3:可用封裝選項的比較
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