Kaip pasirinkti Opto{0}}izoliavimo įrenginius pagal signalo tipą?

Pagrindinis principas renkantis opto{0}}izoliavimo įrenginius pagal signalo tipą – atitikti signalo duomenų perdavimo spartą, tikslumo reikalavimus ir izoliacijos įvertinimą. Mažo greičio{2}}skaitmeniniams signalams standartiniai optronai yra tinkamas pasirinkimas; didelės spartos{3}}skaitmeniniams signalams pirmenybė teikiama magnetinėms jungtims arba talpiniams izoliatoriams; mažo -greičio analoginiams signalams linijiniai optronai arba izoliaciniai stiprintuvai yra privalomi; o didelio-tikslumo ADC/DAC programoms rekomenduojami integruoti izoliavimo sprendimai.

I. Tikslus pasirinkimas pagal signalo tipą

1. Mažo greičio-skaitmeniniai signalai (<1 MHz)

Tipiniai signalai: Skaitmeniniai įėjimai/išėjimai (įjungimas/išjungimas), relės valdymas, bendra I/O izoliacija.

Rekomenduojami įrenginiai: standartiniai optronai (pvz., PC817, TLP521).

Pasirinkimo pagrindas: maža kaina, paprasta konstrukcija ir aukšta izoliacijos įtampa; jie atitinka pagrindinius elektros izoliacijos reikalavimus.

Pastaba: nenaudokite jų analoginiams signalams arba didelės{0} spartos ryšiui, nes jie kenčia dėl lėto atsako laiko ir didelio ne{1}}tiesiškumo.

2. High-Speed ​​Digital Signals (>1 Mbps)

Tipiški signalai: SPI, I2C, UART, USB izoliacija, didelės spartos ADC sąsajos.

Rekomenduojami įrenginiai: magnetiniai skaitmeniniai izoliatoriai (pvz., ADI ADuM serija), talpiniai izoliatoriai (pvz., TI ISO serija).

Pasirinkimo pagrindas:

Magnetiniai izoliatoriai: didelis perdavimo greitis (iki 150 Mbps), puikus laiko nustatymo tikslumas ir mažas energijos suvartojimas.

Talpiniai izoliatoriai: kompaktiškas dydis ir stiprus EMI atsparumas, todėl jie tinka didelio{0}}tankio PCB konstrukcijoms.

Venkite naudoti standartines optines jungtis: jų pralaidumas yra ribotas (paprastai<10 MHz) and exhibit significant timing jitter at high speeds.

3. Mažo greičio-analoginiai signalai (pvz., 4–20 mA, 0–5 V, termoporos)

Tipiški signalai: jutiklių mėginių ėmimas, pramoniniai siųstuvai, temperatūros stebėjimas.

Rekomenduojami įrenginiai: linijiniai optronai (pvz., HCNR201), izoliacijos stiprintuvai (pvz., ISO124, AMC1200).

Pasirinkimo pagrindas:

Standartiniai optronai kenčia dėl didelio ne{0}}tiesiškumo ir negali garantuoti analoginių signalų tikslumo.

Linijiniai optronai naudoja dvigubą{0}}fotodiodų grįžtamojo ryšio mechanizmą, kad kompensuotų ne-tiesiškumą, todėl tiesiškumas siekia iki 0,01 %. Izoliuoti operaciniai stiprintuvai pasižymi aukšta integracija, palaiko aukštą bendrojo režimo atmetimo koeficientą (CMRR) ir pasižymi dideliu atsparumu trukdžiams.

4. Didelio{1}}tikslumo ADC/DAC signalai (16 bitų ir aukštesni)

Tipiškas pritaikymas: medicinos įranga, tikslūs matavimo prietaisai, pramoniniai PLC.

Rekomenduojamas sprendimas: specialūs integruoti izoliavimo lustai (pvz., ADC su įmontuota-izoliacija arba integruoti moduliai, jungiantys izoliuotą stiprintuvą su izoliuotu maitinimo šaltiniu).

Pasirinkimo pagrindas:

Atskiriems sprendimams (naudojant optronus ir izoliuotus maitinimo šaltinius) gali kilti triukšmo ir laiko klaidų, todėl derinimas tampa sudėtingas.

Integruoti sprendimai pasižymi optimizuotais parazitiniais parametrais ir komponentų derinimu, kurį atlieka gamintojas, taip užtikrinant mėginių ėmimo tikslumą ir stabilumą.

II. Pagrindinių parametrų palyginimo lentelė

Įspėjimas apie spąstus: dažna klaida yra tik signalo izoliavimas, nepaisant maitinimo šaltinio. Būtina vienu metu įdiegti *dvigubą izoliaciją* tiek signalui, tiek maitinimo šaltiniui; kitu atveju triukšmas prasiskverbs per bendrą galios kelią, todėl izoliavimo pastangos bus visiškai bergždžios.