Улучшенный интерфейс: новые микросхемы для изолированных систем
Иногда вам необходимо блокировать электрический ток, позволяя передавать информацию. В этой статье мы рассмотрим три новые изолирующие продукты.
Гальваническая изоляция относится к ситуации, когда части системы электрически разделены. Если эти подсистемы не нуждаются в обмене информацией - ну, изоляция более или менее не является проблемой.
Но все становится немного сложнее, если какие-то данные должны перемещаться между этими изолированными цепями. Обычно мы перемещаем данные через проводники, несущие напряжения, но у нас не может быть проводящего пути между изолированными подсистемами. К счастью, есть и другие способы общения.
Другим примером является электромагнитное излучение: наши смартфоны, устройства Bluetooth и т. Д. Выполняют гальванически изолированную передачу данных. Тем не менее, мы не хотим создавать радиоприемники, когда все, что мы пытаемся сделать, например, включить связь SPI между ИС в изолированных разделах системы управления. Два общих решения для изоляции на уровне схемы - это оптическая связь и магнитная связь; как обычно, оба варианта могут быть реализованы с удобством, обеспечиваемым интегральной схемой.
Продукты
Fairchild
Опто-ответвители не совсем новы, и они не могут представлять собой современное состояние в изоляции ИС. Но, по-видимому, Fairchild (теперь ON Semiconductor) по-прежнему считает их достойными инвестиций, потому что недавно они представили новую линейку оптоволоконных продуктов, а именно серии FODM217. Несмотря на то, что FODM217 поставляется в небольшом пакете с поверхностным монтажом, он может выдерживать серьезные перепады напряжения между входным и выходным терминалами: в спецификации указано максимальное рабочее напряжение изоляции 565 В с возможностью выдержать 3750 В переменного тока (RMS) в течение 1 минуты.
Высокочастотная производительность не кажется слишком впечатляющей для меня.
Изображение предоставлено Fairchild Semiconductor
И t ON, и t OFF заданы как 3 мкс, поэтому мне кажется, что вы не можете ожидать работать на частотах, намного превышающих 100 кГц. Я полагаю, что это должно быть адекватно для целей использования детали; в техническом описании указано, что FODM217 «в основном подходит» для изоляции в цепях постоянного / постоянного тока, хотя он также упоминает коммуникационные, потребительские и промышленные приложения.
Аналоговые устройства
ADuM250N, наряду с другими продуктами ADI, использует совершенно иной подход к гальванической изоляции. Они называют их технологию i Coupler, и вместо этого они используют магнитные поля, а не свет, чтобы передавать данные при сохранении электрического разделения.
ADuM250N специально разработан для цифровых сигналов, и это отражается в его высокочастотной производительности (что, без сомнения, делает часть Fairchild очень мучительно медленной). Задержка распространения составляет 6, 8 нс, типичная для V DD = 3, 3 В, а техническое описание указывает «гарантированную скорость передачи данных» 150 Мбит / с.
Возможности изоляции ADuM250N немного лучше, чем у FODM217: 5000 В переменного тока (RMS) в течение 1 минуты и максимального рабочего напряжения изоляции 849 В. Однако те из нас, кто работает с низким напряжением, будут больше заинтересованы в различных другие функции, упомянутые на стр. 1 таблицы данных, включая высокую устойчивость к переходным процессам и шум, низкое энергопотребление и отказоустойчивую функциональность.
Максим
Еще одним новым продуктом для выделения цифрового сигнала является MAX12931. Я предполагаю, что эта часть также основана на магнитной связи, но, похоже, Максим не хочет раскрывать подробности об их методах изоляции. В описании части просто говорится о «фирменной технологической технологии» Максима, и я не мог найти более подробную информацию в другом месте в техническом описании.
К счастью, вы все равно можете использовать эту часть, не зная, как именно она работает. Максимальная скорость передачи данных, предоставленная MAX12931, аналогична максимальной скорости ADuM250N; однако потребляемая мощность MAX12931 значительно ниже, поэтому вам может потребоваться использовать изолятор Maxim для использования в приложениях с батарейным питанием. Также обратите внимание, что существует более широкий пакетный вариант и более узкий вариант пакета; выберите более широкий пакет, если вам нужны более высокие возможности изоляции.
У вас есть предпочтительный тип изолятора «meta-tags hidden-print»>
Узнать больше о:
изолятор оптоволоконные аналоговые устройства fairchild maxim встроенная гальваническая развязка магнитная муфта icoupler