利用序列光耦合器建立雙隔離柵會存在一些問題，因為數(shù)據(jù)完整性很差，而且沒有一種緊湊和廉價的方式為兩個隔離柵之間的接口提供電源。
隨著高性能數(shù)字隔離器的問世，通過分層隔離器建立高壓隔離柵現(xiàn)已成為一種可行的解決方案。由于新型電池和發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速擴(kuò)張，我們需要具有很高工作電壓的接口，還要求提供加強(qiáng)絕緣。例如，太陽能逆變器應(yīng)用具有以下要求：
Working Voltage 800Vdc
工作電壓 800Vdc
PolluTIon Degree 2
污染等級 2
Overvoltage Category III
過壓類別 III
Under IEC62109 for reinforced insulaTIon this would require:
根據(jù)IEC62109標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)加強(qiáng)絕緣的規(guī)定，這需要：
Impulse withstand voltage of 6000Vpeak
脈沖耐受電壓：6000Vpeak
Working voltage of 800Vdc
工作電壓：800Vdc
Reinforced Clearance of 8mm
增強(qiáng)電氣間隙：8mm
Reinforced Creepage of 16mm
增強(qiáng)爬電距離：16mm
This creepage is not possible with current packaging. However，if the barrier can be broken into a basic and supplemental barrier，then the requirement for each barrier is:
此爬電距離在當(dāng)前封裝中不可能實現(xiàn)。但是，如果隔離柵可以分成基本隔離柵和補(bǔ)充隔離柵，則對每個隔離柵的要求是：
Impulse withstand voltage of 6000Vpeak
脈沖耐受電壓：6000Vpeak
Working voltage of 800Vdc
工作電壓：800Vdc
Basic/Supplemental Clearance of 5.5mm
基本/補(bǔ)充電氣間隙：5.5mm
Basic/Supplemental Creepage of 8mm
基本/補(bǔ)充爬電距離：8mm
在SOIC16W封裝中使用iCoupler數(shù)字隔離器，可以達(dá)到基本/補(bǔ)充絕緣爬電距離、電氣間隙和脈沖電壓要求。以下框圖顯示如何級聯(lián)isoPower器件和標(biāo)準(zhǔn)高壓iCoupler數(shù)字隔離器以提供所需的隔離。必須非常小心地確定數(shù)據(jù)通道的整體性能。
兩個組件之間的傳播延遲、脈沖寬度失真和通道匹配值將會增加。最大數(shù)據(jù)速率將受到兩個器件中速率較慢器件的限制。isoPower提供運(yùn)行中間接口的電源。在高達(dá)1mB/s的數(shù)據(jù)速率下，整個隔離柵在5V電壓下需要大約20mA功率。在更高數(shù)據(jù)速率下，還需要更多功率。
如果必須跨越兩個隔離柵輸送電源，以便為隔離負(fù)載供電，則必須按以下所示方式級聯(lián)兩個器件。
這種配置非常緊湊，但總功效非常低。下圖顯示了負(fù)載的功效。如果數(shù)據(jù)傳輸速率高于1Mbps，則數(shù)據(jù)傳輸將使用一部分可用功率，每個階段的功耗必須進(jìn)行詳細(xì)計算。如圖所示，該應(yīng)用從原邊輸入獲取大約40mA功率，以創(chuàng)建整個接口。
Efficiency for Back to Back ADuM6200
背靠背ADuM6200的效率
這種方法可以解決太陽能逆變器應(yīng)用中的一大難題。在不同的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用中，可以應(yīng)用此方法來實現(xiàn)不同目標(biāo)，這要取決于特定系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的具體細(xì)節(jié)?？梢允褂胕soPower器件、數(shù)字隔離器和器件接口的多種組合來創(chuàng)建隔離數(shù)字I2C和USB接口，終端負(fù)載可能有或沒有功耗。
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