运用序列光耦合器树立双阻隔栅会存在一些问题,因为数据完整性很差,并且没有一种紧凑和廉价的办法为两个阻隔栅之间的接口供给电源。跟着iCoupler等高功能数字阻隔器以及isoPower器材集成电源的面世,经过分层阻隔器树立高压阻隔栅现在已经成为一种可行处理方案。
因为新式电池和发电工业的快速扩张,咱们需求具有很高作业电压的接口,还要求供给加强绝缘。例如,太阳能逆变器运用具有以下要求:
800 VDC的作业电压
2级污染等级
过压类别III
依据IEC 62109-1规范的有关加强绝缘的规则,这需求:
脉冲耐受6000 VPEAK电压
800 VDC的作业电压
8 mm的增强电气空隙
16 mm的增强爬电间隔
此爬电间隔在当时封装中不可能完成。可是,假如阻隔栅能够分红根本阻隔栅和弥补阻隔栅,则对每个阻隔栅的要求是:
脉冲耐受6000 VPEAK电压
800 VDC的作业电压
5.5 mm的根本/弥补电气空隙
8 mm的根本/弥补爬电间隔
SOIC16W封装的iCoupler器材,能够到达根本/弥补绝缘电气空隙、爬电间隔和脉冲电压要求。
以下框图显现怎么级联isoPower器材和规范高压iCoupler器材以供给所需的阻隔。有必要十分小心肠确认数据通道的全体功能。
两个组件之间的传达推迟、脉冲宽度失真和通道匹配值将会添加。最大数据速率将遭到两个器材中速率较慢器材的约束。isoPower器材供给运转中心接口的电源。在高达1 Mbps的数据速率下,整个阻隔栅在5 V电压下需求大约20 mA的功率,在更高数据速率下,还需求更高功率。
假如有必要跨过两个阻隔栅运送电源,以便为阻隔负载供电,则有必要按以下所示办法级联两个isoPower器材。
这种装备十分紧凑,但总成效十分低。下图显现了负载的成效。假如数据传输速率高于1 Mbps,则数据传输将运用一部分可用功率,每个阶段的功耗有必要进行详细核算。如上所示,该运用从原边输入获取大约40 mA功率,以创立整个接口。
这种办法能够处理太阳能逆变器运用中的一大难题。在不同的规范和运用中,能够运用此办法来完成不同方针,这要取决于特定体系规范的详细细节。能够运用isoPower器材、数字阻隔器和器材接口的多种组合来创立阻隔数字I2C和USB接口,向终端负载供给或不供给功耗。