隔离

出于各种原因,电子系统需要实施隔离。它的作用是保护人员和设备不受高电压的影响,或者仅仅是消除PCB上不需要的接地回路。在各种各样的应用中,包括工厂和工业自动化、医疗设备、通信和消费类产品,它都是一个基本设计元素。 虽然隔离至关重要,但它的设计也极其复杂。控制功率和数据信号通过隔离栅时,会产生电磁干扰(EMI)。这些辐射发射(RE)会对其他电子系统和网络的性能产生负面影响。...
作者:Van Yang、Songtao Mu和Derrick Hartmann 在高端工厂自动化应用中(如油气厂和电厂),常会要求多路采集通道与通道之间进行隔离,其中高耐压、小尺寸、低EMI、高可靠性和低成本等要求在通道间隔离设计中别具挑战性。通常目前现有成熟方案,标准模块实现的通道密度往往仅限于四个通道或八个通道,通道间隔离只能承受数百伏特耐压。...
本视频介绍了 LTC7820/7821 控制器怎样在不需要隔离情况下简化嵌入式电源系统的设计并降低其成本。了解此解决方案如何能在电信和数据中心系统中提高功率密度,并替代基于变压器的庞大、昂贵的传统电源模块。 视频链接: https://www.analog.com/en/education/education-library/videos/6018589191001.html...
隔离用户及敏感电子部件是电机控制系统的重要考虑事项。安全隔离用于保护用户免受有害电压影响,功能隔离则专门用来保护设备和器件。电机控制系统可能包含各种各样的隔离器件,例如:驱动电路中的隔离式栅极驱动器;检测电路中的隔离式ADC、放大器和传感器;以及通信电路中的隔离式SPI、RS-485、标准数字隔离器。无论是出于安全原因,还是为了优化性能,都要求精心选择这些器件。 虽然隔离是很重要的系统考虑...
James Scanlon ADI公司 出于各种原因,电子系统需要实施隔离。它的作用是保护人员和设备不受高电压的影响,或者仅仅是消除PCB上不需要的接地回路。在各种各样的应用中,包括工厂和工业自动化、医疗设备、通信和消费类产品,它都是一个基本设计元素。虽然隔离至关重要,但它的设计也极其复杂。控制功率和数据信号通过隔离栅时,会产生电磁干扰(EMI)。这些辐射发射(RE)...
1.1 产品概述 在研究隔离以及应用隔离器件时,我们应该先了解为什么需要隔离。需要隔离的主要原因是出于人员或者设备的安全考虑。在应用中,高压、电流浪涌和接地环路电流,会干扰通信,对设备造成损害,甚至导致人身伤害。采用隔离措施可阻止电流,允许信号通过,实现正常通讯,保护人员和设备。 众所周知,光耦器件作为传统的隔离器已经应用很久了,但它具有易损耗、低速、功耗大、尺寸大的缺点,...
信号传输应用常用的方法是低压差分信号传输(LVDS)。这涉及到串行数据传输的既有接口标准 (TIA/EIA-644),除了极佳的节能特性和高达几 Gbps 的数据速率潜力之外,它还具有很高的抗扰度。这些良好特性可归因于内部使用的电流控制或驱动器模块的限流功能(最大3 mA)。信号差分电压仅为 20 mV。但是,它随后在接收器侧被放大回 300 mV(差分)的逻辑电平。由此获得的好处包括电磁干扰...
数百伏的 DC 电源并非如人们想象的那样不常见。也许首先进入脑海的一种应用是电动型汽车,在这种汽车中,锂离子电池组的电压范围高达 400V,此外,大型太阳能阵列可以输出 600V 或更高的电压,而对工业电机驱动器中的 AC 电压整流,可产生范围为 170V 至 680V 的 DC 电压。 很多年来,人们一直在开展研发工作,以将数据中心的配电从 AC 变为高压 DC (380V 或 ±...
David Carr Analog Devices, Inc. 电子化趋势日益明显 对于更小更轻的电气系统来说,这是一个不可否认的趋势,汽车电气化就是一个很好的例子。 专业服务公司普华永道估计到2024年混合动力和全电动汽车将全球销售额的40%。随着车辆的增加,电气化趋势也带来了隔离需求的增长,电气元件和系统的数量需求都在增长,例如,具有400V直流电池组的电动车越来越普及,...
作者:Cathal Sheehan Bourns® Electronics Nicola O’Byrne ADI公司 简介 在受益于新型数字隔离技术的电机控制系统设计中,使用电流检测电阻已成为一个趋势。元件级标准IEC 60747-17规定了容性和磁性耦合隔离器的性能、测试和认证要求,该标准的引入使得此类技术能够提供更高的可靠性。数字隔离还有其他好处,例如:环路响应更快、...
隔离式半桥栅极驱动器用于许多应用,包括需要高功率密度和效率的隔离式DC-DC电源模块,以及高隔离电压和长期可靠性至关重要的太阳能逆变器。本文将探讨隔离式半桥栅极驱动器解决方案提供高性能和小尺寸解决方案的能力,将详细讨论这些设计概念。 隔离式半桥驱动器的功能是以低输出阻抗驱动高端和低端N沟道MOSFET(或IGBT)的栅极,以降低传导损耗,并缩短开关时间以降低开关损耗。...
作者:Ryan Schnell,ADI公司应用工程师 为半桥配置的高端栅极供电起初似乎是一项棘手的任务,因为大部分系统都有较高的电平转换和驱动强度要求。本文论述让设计人员能够实现这一目标的可行解决方案。 简介 半桥拓扑广泛用于电源转换器和电机驱动器中。这在很大程度上是因为半桥可通过总线电压,为脉宽调制(PWM)信号提供高效同步控制。然而,...
Thomas Brand ADI 公司 在这个自动化、数字化和工业4.0的时代,信号和数据的传输正在发挥着越来越大的作用。生产车间内外的这些应用中的机器、系统甚至个别传感器的联网,不仅需要稳定的基础设施,还需要安全、快速、高精度、无干扰、高带宽的传输路径。根据应用情况,传输路径可能需要承受极端恶劣的环境条件。数据传输有多种不同方法:有线、无线、串行和并行。所有方法都有各自的优点和缺点,...
作者:John Wynne 电动汽车逐渐成为近年来的一个热门话题。这种“绿色”汽车依靠串联电池组来获得足够高的电压,从而有效驱动电机。全电动汽车 (EV) 和混合动力汽车 (HEV) 均采用这种高压 (HV)电池组。HEV 依靠内燃机 (ICE) 充电,而且在许多情况下,内燃机也会提供动力。EV 则必须插入电源中充电,有些新型混合动力设计称为“插电式混合动力汽车”(PHEV),...
作者:段峻 (Jason Duan) Analog Devices, Inc. 简介 随着互联网和通信基础设施的蓬勃发展,数字控制技术在电信、网络和计算机的电源系统中越来越受欢迎,因为这类技术具备灵活性、器件数量减少、先进的控制算法、系统通信、对外部噪声和参数变化不太敏感等极具吸引力的优势。数字电源广泛用于高端服务器、存储、电信砖式模块等经常会有隔离需求的应用。...
Hein Marais 简介 西方戏剧时代大约始于公元前 500 年的希腊。露天剧院以阳光作为主要照明光源,但通常会采用灯笼来表示夜间场景。如今,这些早期的照明应用已发展成为更加复杂的系统。 现代照明设备包括调光器、闪光灯、移动照明灯、彩灯和 GOBO(灯光打出的图案)。这些照明系统通常采用 DMX512 通信协议进行远程控制(远达 4000 英尺)。 什么是...
作者:Mark Cantrell,ADI公司应用工程部 内容提要 除颤器的发展历程揭示了医疗保健的未来方向。这些能够挽救生命的神奇的高科技产品,几年前只出现在救护车、医院中,需要经过特殊训练以及专业的医疗保健人员使用。有些人以怀疑的目光注视着除颤器。想象一下,如果有同事突然捂住胸口倒在地上,未经训练的员工会怎么做:奔向盒子,打碎玻璃,抓起“快速入门指南”,飞快地浏览文字,了解各种连接...
为了应对工业和楼宇自动化、能源系统、军用/航空网络对速度、功能、隔离和性能的需求,ADI公司近日宣布扩充其用于灵活数据速率控制器局域网络(CAN FD)的收发器产品线。电流隔离iCoupler®数字隔离ADM3055E IC系列不仅符合,而且远远超过5 Mbps的行业标准,提供12 Mbps性能以支持未来需求,同时保持与现有CAN和CAN FD设计完全向后兼容。...
David Carr ADI公司 电子产品不断增加 不可否认,电气系统变得更小、更轻,汽车电气化就是一个最好的例子。专业服务公司普华永道 (PwC) 预计,到2024年,混合动力汽车和全电动汽车将占全球销量的40%。随着汽车电气化程度的提高,越来越多的电气组件和系统需要隔离。例如,配备400 V直流电池组的电动汽车正变得越来越普遍,这带来明显的安全隐患。...
作者:Mark Cantrell,ADI公司应用工程部 除颤器的发展历程揭示了医疗保健的未来方向。这些能够挽救生命的神奇的高科技产品,几年前只出现在救护车、医院中,需要经过特殊训练以及专业的医疗保健人员使用。有些人以怀疑的目光注视着除颤器。想象一下,如果有同事突然捂住胸口倒在地上,未经训练的员工会怎么做:奔向盒子,打碎玻璃,抓起“快速入门指南”,飞快地浏览文字,了解各种连接、控制和预防措施...
Maurice Moroney 市场经理 ADI公司 基于碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等材料的新型功率开关技术的出现促使性能大幅提升,超越了基于MOSFET和IGBT技术的传统系统。更高的开关频率将减小元件尺寸,从而减小成本、系统尺寸和重量;这些是汽车和能源等市场中的主要优势。新型功率开关还将促使其控制元件发生变化,其中包括栅极驱动器。本文将探讨GaN和SiC开关与IGBT/...
作者:John Wynne 电动汽车逐渐成为近年来的一个热门话题。这种“绿色”汽车依靠串联电池组来获得足够高的电压,从而有效驱动电机。全电动汽车 (EV) 和混合动力汽车 (HEV) 均采用这种高压 (HV)电池组。HEV 依靠内燃机 (ICE) 充电,而且在许多情况下,内燃机也会提供动力。EV 则必须插入电源中充电,有些新型混合动力设计称为“插电式混合动力汽车”(PHEV),...
作为系统硬件设计工程师的您,是否还在为选择高性价比的多路电源输出的隔离方案而苦恼呢?比如说+15V, -15V, +5V的三路隔离电源输出, 在大多数情况下,凡是用到运放(AMP),模拟开关(MUX)和模拟量驱动输出(+/-10V,+/-20mA)的时候都会需要用到它,而系统隔离往往又是增强工业产品可靠性的重要保证。如果您目前还不具备专业的电源设计经验,特别是变压器参数方面的设计,...
George Qian 和 Michael Wu Analog Devices 公司 隔离型反激式转换器广泛用于汽车、工业、医疗和电信领域,在此类应用中电源必须具有可靠、易用、高电压和隔离的特性,隔离型反激式转换器必须随着负载、电压和温度的变化提供卓越的稳压性能。LT8304-1 是一款隔离型、非光反激式转换器,其专为高输出电压应用而优化,可提供高达 1000 V 的输出。...
作者:Mark Cantrell,ADI公司 标准是一种资产——如果您了解它们的话 本文探讨如何有效使用IEC(国际电工委员会)安全标准,以便从数百项可用标准中找出与问题相关的标准,探索设计的限制条件。IEC的标准和支持文件常常被设计人员视为累赘,但如果您对其包含的内容有一些了解,知道如何查找和使用它们,最重要的是知道从哪里起步,那么它们其实是一笔巨大的财富。...
作者:Van Yang、Songtao Mu和Derrick Hartmann 简介 在高端工厂自动化应用中(如油气厂和电厂),常会要求多路采集通道与通道之间进行隔离,其中高耐压、小尺寸、低EMI、高可靠性和低成本等要求在通道间隔离设计中别具挑战性。通常目前现有成熟方案,标准模块实现的通道密度往往仅限于四个通道或八个通道,通道间隔离只能承受数百伏特耐压。...
半导体技术的进步将电路尺寸不断压缩,曾经用一个大房间才能存放的大型计算机性能今天一台笔记本就可以做到,集成电路的集成度已经达到单芯片数亿晶体管的规模。然而,半导体技术一路高歌猛进却似乎总是有几道“魔咒”难以破除,包括电容、电感、光耦和变压器这样的无源器件的集成一直没有明显的突破,特别是尺寸庞大但应用广泛的变压器成了开关电源设计工程师一直以来的噩梦,大尺寸、高功耗、EMI辐射、纹波……...
George Qian 和 Michael Wu Analog Devices 公司 隔离型反激式转换器广泛用于汽车、工业、医疗和电信领域,在此类应用中电源必须具有可靠、易用、高电压和隔离的特性,隔离型反激式转换器必须随着负载、电压和温度的变化提供卓越的稳压性能。LT8304-1 是一款隔离型、非光反激式转换器,其专为高输出电压应用而优化,可提供高达 1000 V 的 输出。...
IGBT/功率 MOSFET 是一种电压控制型器件,可用作电源电路、电机驱动器和其它系统中的开关元件。 栅极是每个器件的电气隔离控制端。 MOSFET的另外两端是源极和漏极,而对于IGBT,它们被称为集电极和发射极。 为了操作MOSFET/IGBT,通常须将一个电压施加于栅极(相对于器件的源极/发射极而言)。使用专门驱动器向功率器件的栅极施加电压并提供驱动电流。 本文讨论栅极驱动器是什么...
本演示展示了集成Microsemi ADuM4135 隔离式栅极驱动器、LT3999 DC-DC驱动器和半桥SiC电源模块的高功率隔离式栅极驱动器板。同时还还告诉了大家如何设计此电路板以改善设计可靠性,同时还可以降低其他原型的制作需求。 点击这里,获取更多IOT物联网设计信息
作者:Richard Anslow和Martin Murnane 新的政府政策与新的法规共同推动可再生能源发电,预计未来太阳能市场将有强劲增长。由于太阳能逆变器中功率密度的不断增加以及对储能平衡的需求,这一代太阳能发电要求对太阳能系统的所有元件进行大量监控。对于太阳能光伏应用,RS-485通信固有的抗扰性能使其得到应用。增加iCoupler®隔离式RS-...
Cathal Sheehan Bourns® Electronics Nicola O’Byrne Analog Devices, Inc 介绍 电流检测电阻的使用是电机控制系统设计趋势的一部分,受益于采用新的数字隔离技术。 这些技术基于组件级标准IEC 60747-17的引入,为设计人员提供了更高的可靠性水平,该标准规定了电容式和磁耦合隔离器的性能,测试和认证要求。...
2层PCB板上EMI低于B类的新型isoPower®增强数字隔离器,使您能够首次符合辐射标准,从而减小尺寸和成本。通过简化电路板制作和更干净的设计,构建紧凑型低噪声隔离电源应用。 点击这里,获取更多电机控制设计信息
作者:Maurice O'Brien 简介 工业和仪器仪表(I...
作者:Martin Murnane 太阳能光伏逆变器 利用太阳辐射直接产生的电能绝大部分来自太阳能光伏(PV)电池,它将光子能量转换成电子流,进而形成电流。图 1 所示为大型光伏发电设备的航拍照片。 图 1. 亚利桑那州尤马县太阳能光伏发电设备 太阳能光伏(PV)逆变器转换来自太阳能电池板的电能并高效地将其部署到公用电网中。...
Analog Devices Inc. (ADI) 宣布推出 Power by Linear™ LTC4291/92 隔离式四端口供电设备 (PSE) 控制器芯片组,在同类产品中率先通过一系列由 Sifos Technologies 管理的 IEEE 802.3bt (PoE++) 以太网供电 (PoE) 一致性测试。PoE 自然给系统和网络工程师带来了 PSE 评估挑战。PSE...
简介 凌力尔特的隔离器μModule ®转换器是断开接地环路紧凑的解决方案。这些转换器采用反激结构,其最大输出电流随输入电压和输出电压而变化。虽然它们的输出电压范围限制在最大12V,但可以增加输出电压或输出电流范围。该解决方案只需连接两个或多个串联的隔离式μModule转换器的二次侧。 的LTM8057和LTM8058...
新型isoPower®增强型数字隔离器在2层PCB上具有低于B类的EMI,让您在第一时间就能正确传递排放,从而节省大小和成本。更少的电路板旋转和更清洁的设计,构建紧凑的低噪声隔离电源应用。 点击这里,获取更多IOT物联网设计信息
Analog Devices, Inc. (ADI)近日宣布推出其新一代增强隔离式电源转换器,使系统满足EN 55022/CISPR 22 B类电磁干扰(EMI)标准的需求,为器件级低辐射树立新的标准。ADuM5020/6020和ADuM5028/6028系列无需在应用层面使用高成本的EMI抑制技术,并且可简化EMI认证流程,降低设计成本和缩短设计时间。 ·...
作者:Richard Anslow 简介 ADI公司的iCoupler®数字隔离器和RS-485收发器产品系列解决了工业应用中的两大需求:更高的数据速率和更低功耗的工作模式。 对于高性能电机控制编码器应用而言,通常需要更高的数据速率、更小的RS-485收发器封装和IEC 61000-4-2 ESD保护。ADM3065E/ADM3066E 50...
作者:Eric Gaalaas,ADI公司 简介 通用串行总线(USB)是个人计算机(PC)通过电缆与外设实现通信的常用方法。某些应用中,需要隔离USB通信以满足安全要求,或中断接地环路。遗憾的是,隔离任务不易完成,因为USB电缆上有双向数据流。本文将讨论这个问题,并探讨实现易于使用的隔离式USB方案面临的其他挑战,最后对解决方案进行比较。一个理想的“透明”...
电动汽车逐渐成为近年来的一个热门话题。这种"绿色"汽车依靠串联电池组来获得足够高的电压,从而有效驱动电机。全电动汽车 (EV) 和混合动力汽车 (HEV) 均采用这种高压 (HV) 电池组。HEV 依靠内燃机 (ICE) 充电,而且在许多情况下,内燃机也会提供动力。 EV 则必须插入电源中充电,有些新型混合动力设计称为"插电式混合动力汽车"(PHEV),它基本上可视为一种 EV,...
作者:Brian Kennedy 许多应用都采用隔离式半桥栅极驱动器来控制大量功率,从要求高功率密度和效率的隔离式DC-DC电源模块,到高隔离电压和长期可靠性至关重要的太阳能逆变器等等,不一而足。本文将详细阐述这些设计理念,以展现采用小型封装的隔离式半桥栅极驱动器IC在造就高性能方面的卓越能力。 采用光耦合器隔离的基本半桥驱动器(如图1所示)...
RYAN SCHNELL 应用工程师 iCoupler®隔离式栅极驱动器 1、栅极驱动器 * 栅极驱动器能提供操作较大负载(由功率开关提供)所需的驱动强度 * 标准GPIO引脚驱动功率MOSFET/IGBT会导致上升时间慢,并需要大量功耗 * 隔离式栅极驱动器可提供功能和/或安全隔离栅 * 栅极驱动器还能集成保护功能,使整个系统设计更轻松...
ADuM520x和ADuM540x系列是ADI公司专有的iCoupler技术发布的第二代isoPower产品。 点击这里,获取更多电机控制设计信息
ADuM6xxx系列isoPower®集成式隔离式功率器件提供5kV rms加强型隔离,与使用光耦合器等分立式解决方案相比,可为设计人员节省大约50%的电路板和成本。 点击这里,获取更多电机控制设计信息
ezLINX是一种集成式隔离开发环境,支持8种不同的隔离物理层通信标准 点击这里,获取更多电机控制设计信息
作者:Mark Cantrell和BikiranGoswami,ADI公司 真实世界SPI部署 SPI是一种非常有用且灵活的标准,但它的灵活性来源于它的简洁。四个单向中等速度隔离通道将处理时钟速率为数MHz的SPI。而设计人员放弃的是诸如中断服务支持等功能,以及诸如复位功能或从非SPI支持报警功能等直接通信通道。其结果是,频繁使用SPI的接口具有并行工作的额外GPIO线路,...
本视频中,两位实习生在隔离SPI总线时面临着使用传统光耦合器解决方案还是采用ADI公司最新SPIsolator™的隔离器件的挑战。观看实习生如何克服空间、成本和使用便利性等难题。 点击这里,获取更多电机控制设计信息
作者:Mark Cantrell,ADI公司应用工程部 工作场所中的除颤器 这些除颤器实际上会提供语音和图形方式的指导,使得一个从来没有用过这种机器的用户能够正确地使用监护仪和导联开关。机器随后会做出判断,决定施加多少电能在病人身上,同时避免新手操作人员伤害到自己或痛苦的病人。当EMT到达现场后,就能接上除颤器并下载储存的数据,以便带回医院供医生查看分析。 医疗保健何去何从...
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