電源之旅：全新集成式器件通過隔離柵傳輸電力與數(shù)據(jù)

炎炎夏日，通過調(diào)節(jié)恒溫器來驅(qū)散空氣中的暑熱使很多高壓電路重新出現(xiàn)在我們的視野中，其中也包括那些可以驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)的高壓電路?？照{(diào)壓縮機(jī)和鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)能使整個(gè)住宅涼爽下來，讓人們夏天的生活變得更加舒適。

這些驅(qū)動(dòng)和控制電路的可用空間非常小，而相對(duì)于室內(nèi)應(yīng)用，它們不僅受到很多噪聲和振動(dòng)的干擾，還接觸到更多的污染。在這樣有限的可用空間內(nèi)，設(shè)計(jì)人員必須想出一個(gè)方法，讓控制信號(hào)的電力和數(shù)據(jù)能夠安全地通過高壓電機(jī)的隔離柵，同時(shí)還要保障正在調(diào)節(jié)恒溫器的用戶的安全。

“隔離柵對(duì)于人們至關(guān)重要，隨著工業(yè)和住宅自動(dòng)化的爆炸式發(fā)展，它能夠使我們安全地使用生活中越來越多高效的高壓驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)器等設(shè)備，”德州儀器(TI)隔離產(chǎn)品的產(chǎn)品線經(jīng)理Kannan Soundarapandian說道。“隔離器可以實(shí)現(xiàn)高壓電路與低壓電路之間的通信，從根本上講就是實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間的對(duì)話，并且彼此互不干預(yù)。”

電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工廠和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用中對(duì)于隔離式數(shù)據(jù)和電源的需求穩(wěn)步增長(zhǎng)，而這一點(diǎn)與電網(wǎng)、醫(yī)療，以及測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用這幾個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的情況相類似。TI的隔離技術(shù)能夠很好地滿足這些應(yīng)用對(duì)于可靠性和性能的要求。

TI于2014年發(fā)布了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的ISO7840增強(qiáng)型數(shù)字隔離器系列。但在此之前，通過集成一個(gè)隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器來為這項(xiàng)技術(shù)供電卻被證明是難以實(shí)現(xiàn)的。

直到近期，情況有了轉(zhuǎn)變。

一款全新集成式器件可以通過單個(gè)、穩(wěn)健耐用封裝內(nèi)的隔離柵傳輸數(shù)據(jù)和電力，而這個(gè)封裝的尺寸只有之前以分立式方式執(zhí)行同樣任務(wù)時(shí)所需尺寸的一小部分。

ISOW7841的運(yùn)行溫度更低，效率卻高出80%，并且更加安靜。此外，相對(duì)于目前的同類解決方案，這款器件將輻射噪聲等級(jí)減少了10dB以上。

“考慮到它絕對(duì)的易用性，以及能夠?yàn)殚_發(fā)人員提供更快的上市時(shí)間，我們把它稱為隔離產(chǎn)品領(lǐng)域的‘瑞士軍刀’，”Kannan表示。

另一項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，特別是相對(duì)于隔離電源的分立式實(shí)現(xiàn)方式而言，ISOW7841可以實(shí)現(xiàn)更加輕松和快速的系統(tǒng)認(rèn)證。

全球化認(rèn)證

對(duì)于很多應(yīng)用來說，通過隔離柵傳輸電力曾經(jīng)需要在電路板上安裝一個(gè)分立式并且體積龐大的變壓器來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)方法會(huì)產(chǎn)生可靠性方面的問題，不僅占用了寶貴的電路板空間，并且還使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員直接承擔(dān)復(fù)雜且耗時(shí)的安全性認(rèn)證工作。

這項(xiàng)創(chuàng)新成功實(shí)現(xiàn)了將隔離式數(shù)據(jù)與電源組合在一個(gè)單個(gè)、尺寸明顯減小的封裝內(nèi)。

“這個(gè)想法是為了贏得電路板空間，并在寬溫度范圍內(nèi)以前所未有的效率和排放性能實(shí)現(xiàn)最高