ADI的iCoupler技術(shù)實現(xiàn)電磁爐和用戶接口的安全隔離
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圖5 匹配通道的傳播延遲是電源電壓的函數(shù)
（a）輸出電壓（b）輸入電壓
如上所述，ADuM1233提供了輸入電路和輸出電路之間以及兩個輸出電路之間真正的電流隔離。每個隔離輸出通道可以在與輸入電路電壓相差±700 V的電壓下工作，因此支持低端電源的負電壓（圖4中的-HV）。高端電源軌和低端電源軌（+HV和-HV）之間的電壓差必須不大于700 V，這與電磁爐使用的典型電壓軌兼容。
使用iCoupler技術(shù)隔離用戶接口
如果采用電容鍵盤，那么可以利用SPI（Motorola公司提出的串行外圍接口）或者I2C（集成電路間總線，飛利浦半導(dǎo)體公司的注冊商標(biāo)）串聯(lián)實現(xiàn)微控制器和ADI公司的AD7147或AD7148電容鍵盤控制器之間的接口。雙向I2C?接口通常用于數(shù)據(jù)速率相對低的短程通信，在這些應(yīng)用中，低成本是關(guān)鍵因素，而I2C僅使用兩個雙向連接線就可滿足低成本要求。但是，如果采用光耦合器隔離I2C總線，由于光耦合器是單向的，不能處理雙向信號，那么這一低成本的優(yōu)點是不起作用的。因為必須將I2C總線每個連接線上的傳送信號和接收信號進行隔離，因此就要使用四個光耦合器來隔離四條連接線。此外，還需要使用專用的緩沖器消除隔離接口中的鎖定和毛刺信號，這些額外的元件增加了成本和復(fù)雜度，并且占用了較大的電路板面積。
iCoupler技術(shù)實現(xiàn)的集成隔離解決方案以較低的成本降低了電路板尺寸要求和設(shè)計復(fù)雜度。圖6所示的ADuM1250和ADuM1251實現(xiàn)了真正的雙向隔離，并且集成了用于消除毛刺信號和鎖定的緩沖器。這種高度集成的解決方案僅需兩個旁路電容和兩對上拉電阻（I2C標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定），并且能夠以較低的成本提供I2C接口。有關(guān)這些器件的使用細節(jié)，請參考應(yīng)用筆記AN-913“PC接口隔離”。
圖6 熱插拔雙向I2C隔離器ADuM1250
檢測電磁爐上是否存在鍋是十分重要的。IGBT必須管理連接到其集電極（+HV）的高壓軌。使用電阻分壓器對該高壓信號采樣，將信號發(fā)送到微控制器，以檢測IGBT集電極處電壓的任何變化。如果用戶選定了加熱等級并且將鍋放置在電磁爐上，那么由此導(dǎo)致的電能傳輸和電流尖峰將使集電極處的電壓變化，并且引起電阻分壓器輸出端處的電壓變化。在將鍋從電磁爐上拿開時，這些變化將以相反的方向發(fā)生。因此，通過比較電壓變化與固定閾值，例如ADI公司的ADCMP3xx系列比較器，就可以檢測電磁爐上是否存在鍋。如果沒有檢測到，那么將中斷發(fā)送到微控制器，微控制器調(diào)節(jié)PWM的頻率直至IGBT停止向電感元件提供電流，在用戶忘記關(guān)閉電磁爐時，這一特性提供了額外的安全保護。
結(jié)論
電磁爐技術(shù)是ADI公司iCoupler數(shù)字隔離器件眾多應(yīng)用的一個實例。如今iCoupler全系列產(chǎn)品可用于通用數(shù)字隔離應(yīng)用和專用應(yīng)用。產(chǎn)品選型表中列出了某些實例。欲了解iCoupler技術(shù)的更多信息，請訪問www.analog.com/iCoupler。
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