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作者:Eric.Siegel 德州仪器
您是数字隔离领域的新手,还是经验丰富的老手?无论专业技术水平如何,我们都可以对众多时钟周期进行单独刷新。数字隔离主题是个非常普及的领域,许多方面都非常令人关注。如果采用随意学习方式,单基础内容就足以让您头脑发晕。在德州仪器 (ti),我们将基础内容以易于理解的形式提供,并以此为基础深入研究更高级的主题。 隔离基础知识 如果数字隔离听起来像一个锁定非法恶意软件的地方,那么起点可能就在这里。电流隔离拓扑有很多种形式,其中最常见的三种是:光耦合器、电感式(磁性变压器)与电容式。 现在该如何测量它们呢?首先,大多数隔离额定值都以电压为单位,即均方根 (RMS) 或峰值电压 (Vpk)。将 Vpk 转换为 RMS 只需除以 2 的平方根或约 1.4;反之便可将 Vrms 转换为 Vpk。有四个主要隔离值对所有设计都很重要:标准隔离电压额定值 (Viso)、瞬态过压 (Viotm)、输入电压或浪涌 (Viosm) 以及重复峰值电压 (Viorm (pk))。如欲了解这些不同拓扑、隔离额定值以及如何利用它们为应用找到正确组件的更多详情,敬请查看《EDN》上三篇《隔离导航无障碍学习教程》系列文章中的第一篇。 creepage 与 clearances 第二篇文章将介绍一个更高级的主题:creepage 与 clearances,它们与数字隔离系统设计的关联更强。Creepage 是外封装两个传导点(输入到输出)之间的距离。这通常是底部输入引脚和输出引脚之间的封装周长。Clearance 是输入与输出之间的最短距离(例如外部可视线路)。这将不穿过封装,一般只位于封装下面。它通常是二者中的较小一个。要获得系统级最小 creepage 和 clearances,最少需要知道三件事情:1) 隔离器的工作电压 2) 材料组别以及 3) 隔离电路使用环境的污染程度。这些变量在整体系统注意事项中具有非常重要的作用。如欲进一步了解这怎么才是系统中良好的能量指标,敬请阅读 《EDN》上隔离系列文章的第二部分,或者观看该设计荟萃上关于 creepage 和 clearance 的视频。 局部放电 第三部分介绍另一个高级主题:局部放电。这是在装配和创建隔离器时出现的一种现象。局部放电概念实质上是铸模化合物填料中进入了空气(或更糟的其它污染微粒)。当电压普遍应用于整个电容器时,所有连续化合物区域按规定正常工作。只是在遇到不连续气泡时,这些气泡会积累电荷,然后在瞬态状态下放电。这被称为电介质整体 AC 相位的起始与熄灭电压。如果混入的“气泡”足够大,这些局部放电情况会在填料/铸模化合物/二氧化硅中逐渐消失,导致微小裂纹及裂缝出现。如果不检查,这些微小裂纹会越来越大,直到电介质裂成两片。这不仅影响美观,而且还会使隔离器报废。如欲了解该问题的更多详情,敬请阅读《EDN》上隔离系列文章的第三篇。 数字隔离可能是理解起来非常棘手的问题,有很多误区及隐藏问题。更糟的是,在设计中途出现问题之前,您可能一直都会认为问题已经得到彻底解决!所有这三篇文章不仅技术完善,而且非常简单易懂。希望您能从中学到一两样东西。 如果您非常乐意了解该主题,请关注我们下一个按需提供信息的设计资源:数字隔离器设计指南。它不仅将强调基本工作原理,而且还包含实际电路板设计的更高级主题,包括设计技巧、电路板布局以及信号路由。 在阅读完设计指南后,您可能会从中受到启发,创建一些具有创造性的隔离设计。那好,我来给大家介绍一些有用的选项: 提高隔离系统的电源效率
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