#電源設計 #數位隔離器 #電流隔離 #暫態從源耦合 #機械手臂 #電磁相容性EMC #靜電放電ESD #電氣快速暫態EFT #突波surge #共模暫態抗擾CMTI
【數位隔離器,扼阻 EMC 暫態威脅的好鄰居】
當儀表、製程控制、工業自動化、馬達和電力控制以及醫療等感測器輸出訊號,傳送到可以處理和分析這些訊號的中央控制器時,這類系統會針對分析所得結果與使用者輸入進行優化。為了使用者介面的安全性,並防止暫態 (transients) 的從源耦合 (coupled from the sources),必須建立「電流隔離」(galvanic isolation)機制——身處惡劣工業環境尤其迫切需要,例如,電焊機或病人監護儀這種必須在去纖維顫動 (defibrillation) 期間動作的精密機械手臂。
在進行系統的設計時,必須考慮電磁相容性 (EMC) 要求;當產品要銷售到歐盟時,需獲得 CE 標章,而銷售到美國的產品則需要有 FCC 的分類認證。要獲得這些認證,必須讓產品系統通過一整套的 EMC 測試,分為兩個領域:抗擾 (immunity) 和放射 (emission);前者可從傳導抗擾、輻射抗擾、暫態 (transients) 抗擾和容錯能力來看,後者可進一步分為傳導 (conducted) 放射和輻射 (radiated) 放射,不同類別都有相對應的系統標準存在。
在工業和醫療系統環境中,傳導型和輻射型的放射須符合 EN55011、EN55022、或 FCC Part-15 等標準規範;另傳導抗擾度須符合 IEC61000-4-6、輻射抗擾度須符合 IEC61000-4-3。暫態可分為三個類別:ESD (靜電放電) 標準 IEC61000-4-2、EFT (電氣快速暫態) 標準 IEC61000-4-4,以及 surge (突波) 標準 IEC61000-4-5。在專案一開始就導入 EMC 設計,對於減少後續電路板重複設計非常重要,減少設計時間及專案成本。
電流隔離屏障 (galvanic isolation barrier) 可允許資料的流通,同時又阻檔掉電流。傳統採用光學方法相當耗電,且由於具有光發射源,此類產品有壽命侷限;新興「數位隔離器」(digital isolator) 可透過跨越隔離屏障的不同耦合元件來實現,有感應或電容式耦合兩種,採用聚酰亞胺 (polyimide) 或 SiO2 絕緣材料,產品壽命較長且功耗較低,在處理 EMC 暫態威脅上效果極佳。然需留意,數位隔離器應維持「睦鄰」原則,不產生噪音來擾亂臨近元件。
延伸閱讀:
《使用數位隔離器應戰EMC (電磁相容性) 挑戰》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2016/0813/32910.html
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#亞德諾ADI #iCoupler #ADuM1xx #ADuM2xx
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#馬達 #閘極驅動器 #數位隔離器
【數位隔離,讓馬達運轉更安全可靠】
基於人身安全和運轉性能著想,馬達驅動會使用光耦合器 (Optical Coupler, OC) 或數位隔離器 (Digital Isolator) 等「隔離元件」以屏蔽輸入、輸出和工作電源的電氣;相對於傳統光耦合器,數位隔離成本低、且有助提高馬達系統可靠度。
雙通道隔離式閘極驅動器 (Gate Driver) 可將傳播延遲時間降至數奈秒,並從數位訊號處理器 (DSP) 獲取 3對、共 6 個脈寬調變 (PWM) 訊號,藉以驅動 IGBT 並連接到馬達的某個相位以控制馬達轉速。一起來看看馬達控制的演示影片吧!
精彩視頻:
《ADI----ADuM3223:iCoupler閘極驅動器馬達控制展示》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0407/31596.html
#亞德諾半導體ADI #ADuM3223
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#通訊 #航太 #數位隔離器isolator #光耦合器optocoupler #序列週邊介面SPI
【絕緣隔離,讓高速傳輸更純粹且安全】
在典型的工業應用中,單通道數位光耦合器 (optocoupler) 常用於隔離高速匯流排;而內嵌變壓線圈、並以聚醯亞胺 (Polyimide, PI) 作為絕緣材料的數位隔離器,具有適用溫度廣、耐化學腐蝕、高強度等優點,可取代光耦合器、為數位電源與資料做必要的隔離,以最佳化序列週邊介面 (SPI) 通訊系統。另估算工業 CMOS 光耦合器的最大 SPI 時脈速率之重要時序參數包括:最大資料速率、最大傳播延遲 (tpISO)、最大脈寬失真 (PWD) 和最大器件間的傳播延遲偏斜 (tPSK)。更多資訊:analog.com/interface 及 analog.com/ADEF。
演示視頻:
《ADI──航空隔離:保護關鍵的信號路徑》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2017/0527/35493.html
#亞德諾ADI #SPIsolator #isoPower #iCoupler #ADuM315x
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