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        電源和信號雙重隔離如何利用集成隔離DC/DC電源的數字隔離芯片來(lái)解決?

        發(fā)布時(shí)間:2020-11-27    欄目行業(yè):產(chǎn)品知識    瀏覽次數:

        通常在工業(yè)電機、BMS等系統中,出于對安全性和信號傳輸完整性的考慮,系統之間需要進(jìn)行電源和信號隔離,利用鑫旺微全集成式的隔離解決方案——集成隔離DC/DC電源的數字隔離芯片可同時(shí)解決信號和電源的雙重隔離。將內置有片上變壓器的隔離DC/DC電源電路以及四通道高速數字隔離集成在一起,用戶(hù)只需在電源輸入輸出上各加兩個(gè)濾波電容,就能實(shí)現電源隔離和信號隔離,全集成式的方案極大程度地降低了用戶(hù)開(kāi)發(fā)難度,節省了開(kāi)發(fā)時(shí)間,可幫助用戶(hù)更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)

        DC/DC電源芯片.png

        當前市場(chǎng)1W以?xún)鹊母綦x電源方案多為變壓器或隔離DC/DC模塊,這些方案大多可靠性不佳,或應用溫度范圍受限,體積較大,劣勢較為明顯。解決了目前市場(chǎng)上集成隔離DC/DC電源芯片效率低、成本高的痼疾,工作效率接近50%。在同等功率輸出下,溫升明顯低于競品,而且充分發(fā)揮集成度高的優(yōu)勢,同時(shí)滿(mǎn)足簡(jiǎn)單和易用性,非常適合當前快節奏的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程。


        產(chǎn)品具有軟啟動(dòng)功能,能夠防止瞬間吸收過(guò)大電流導致系統供電異常,有效防止輸出電壓過(guò)沖。其獨有的過(guò)溫保護功能和短路保護功能,在IC工作溫度過(guò)高以后自動(dòng)進(jìn)入關(guān)斷模式,等到溫度降低后再次開(kāi)啟電源輸出;而輸出短路時(shí),芯片會(huì )進(jìn)入“打嗝”模式,周期性切斷輸出以防止芯片因電流過(guò)大而損毀,確保系統安全可靠運行通過(guò)簡(jiǎn)單PCB設計就可以達到CLASS B的EMI規范,工作溫度范圍達到-40℃至125℃,覆蓋汽車(chē)及工業(yè)等高可靠性應用場(chǎng)景。


        我們通過(guò)RS-485接口隔離的典型應用場(chǎng)景來(lái)做簡(jiǎn)單說(shuō)明下DCDC電源芯片的優(yōu)勢。RS-485抗噪音抗干擾能力強、傳輸距離遠、支持多點(diǎn)通信,是工控行業(yè)首選串行接口。在RS-485總線(xiàn)中,由于實(shí)際應用現場(chǎng)的環(huán)境十分復雜,往往存在著(zhù)高電壓、大電流的危害,所以隔離是十分必要的。RS-485隔離由電源隔離與信號隔離兩部分組成,傳統采用光耦隔離加收發(fā)器,或數字隔離接口芯片加隔離電源方式實(shí)現,但前者面積大、通信速率低(換高速光耦又會(huì )增加成本),后者則成本很高。采用DCDC電源芯片全集成隔離電源芯片加485收發(fā)器,體積小、耐壓能力高,成本上與光耦方案相當,是當前RS-485隔離應用的最佳選擇。


        在新能源汽車(chē)電池管理系統BMS中,全集成隔離電源芯片也大有用武之地。BMS系統中的模擬前端(AFE)采樣需要與SPI總線(xiàn)隔離。為了更好地控制隔離電源,減少待機狀態(tài)的漏電,模擬前端不會(huì )從電池取電,如果要搭建一個(gè)小型隔離電源為模擬前端供電,體積太大,而采用隔離電源模塊,則不能滿(mǎn)足車(chē)載工作的溫度與可靠性要求。采用鑫旺微DCDC電源芯片全集成隔離電源芯片,在實(shí)現SPI隔離功能的同時(shí),也為模擬前端電路提供了隔離電源,大大簡(jiǎn)化系統設計。


        由應用案例可見(jiàn),全集成數字隔離電源芯片從根本上解決了隔離電源的設計難點(diǎn),用戶(hù)不必再為如何選取高可靠性、參數合適的變壓器而煩惱,也解決了空間有限情況下為隔離供電的難題,因此其應用范圍非常廣泛,尤其適用于對可靠性要求極高的工業(yè)、車(chē)載等嚴苛環(huán)境。


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