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HCPL-788J隔离放大器,输出电压可以直接兼容A/D

时间:2019-8-26, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

HCPL-788J隔离放大器设计用于电流检测电子马达驱动器。在一个典型的实现中,马达电流流过外部电阻器和所得到的模拟电压降由所述感测到的HCPL-788J。较大的模拟输出电压上产生的HCPL-788J的另一面光隔离屏障。该输出电压成比例到电机的电流,并且可以是直接连接到一个单供应A/D转换器。数字超范围输出(FAULT)和模拟整流输出(ABSVAL)也提供。该线或-能超量程输出(FAULT)可以快速有效检测短路CON-的在任何电机ditions阶段。线或-能够整流输出(ABSVAL),简化由于电机负载的测量它执行多相整流。由于共模电压摆动几百伏的在几十纳秒的现代的电子马达驱动器,所述HCPL-788J的目的是要忽略了很高的共模短暂的压摆率(10千伏/微秒)。

电流检测电路

应用信息

图1示出了内部的HCPL-788J的框图。模拟输入(ⅤIN)所配置verted使用一个数字信号Σ-Δ(Σ-Δ)模数(A/D)转换器。该A/D采样输入600万次每秒,并产生一个高高速1比特输出表示输入十分准确。这1比特数据流是通过传输一个发光二极管(LED)以上编码后的光障。该检测器将光信号反馈给一个比特流。这比特流进行解码,并驱动一个1位数字模拟(D/A)CON-变频器。最后的低通滤波器和输出缓冲器驱动输出信号(VOUT)的线性REP-不满的模拟输入。该输出信号的满量程范围是由外部确定参考电压(VREF)。通过共享该参考电压(可以是供给电压)的满量程范围该HCPL-788J可以精确匹配的满量程范围外部A/D转换器。此外,HCPL-788J比较模拟输入(ⅤIN)到负和正满量程值。如果输入超过满量程范围,短路故障输出(FAULT)被快速激活。该功能的工作独立的dently∑-?A/D转换器为了提供高高速响应(一般为3μs)以?;すβ使芩璧缱枞≈?。该FAULT输出线或-能够使短路在任何一个电动机相可以是仅使用一个信号来检测。一个其它输出被提供-整流后的输出ABSVAL)。该输出也导线或-能。具有电机相最高瞬时纠正输出端将公共输出高。当三个正弦电机相结合,在整流输出(ABSVAL)是本质上的直流信号represent-荷兰国际集团的均方根电机电流。这单一的直流信号和阈值比较可以说明电机过载条件下损坏前年龄电机或变频器发生。图2显示了ABSVAL当3HCPL-788Js输出用于监视的正弦60Hz电流。图3和图4显示ABSVAL输出时只有2个或1的3个阶段是监测的,分别为。本HCPL-788J的另一个主要功能是提供电模拟之间的隔离输入与模拟输出。内部基准电压源决定了满量程模拟该调制器的输入范围(约±256毫伏);的输入范围±200mV的是推荐,以达到最佳性能。

图1

图2

模拟接口技术

电源和旁路推荐供应CON-连线是示于图6。浮动电源(这在许多应用中可能是是,用于驱动同一电源高侧功率晶体管)是用一个简单的调节到5V齐纳二极管(D1);的值电阻R4的选择应从供给足够的电流现有的浮动电源。该从电流检测电压电阻器(Rsense的)被施加到该HCPL-788J通过输入一个RC抗混叠滤波器(R2和C2)。虽然应用程序电路是相对简单的,一几个建议应随后,以确保最佳性能。对于电源HCPL-788J最?;竦玫拇佑孟嗤牡缭垂β示骞艿恼ぜ缜缏?。如果专用供给是必须的,在许多情况下有可能增加一个附加缠绕在现有的传输前者。否则,某种简单的隔离电源可使用时,如直线电动变压器或高频DC-DC变换器。廉价的78L05三端稳压器还可以是用于减少浮动电源电压为5V.为了帮助减轻高频电源噪声或纹波,电阻或电感器可以使用串联在稳压器的输入端,以形成一个低通滤波器与所述稳压器的输入旁路电容。如示于图5中,0.1μF旁路电容器(C1,C3,C4和C6)应放置在关闭尽可能的引脚该HCPL-788J。旁路电容是必需的,因为的高速数字性质的HCPL-788J内的信号。A0.01μF旁路电容器(C2)的此外,建议在输入由于开关式电容器输入电路的性质。该输入旁路电容也形成了抗锯齿的一部分过滤器,这是推荐防止高频噪声从走样下降到较低频率与干扰输入信号。输入滤波器还进行了重要可靠性的功能-它减少免受ESD事件的瞬态尖峰流经电流传感电阻器。

图3

图4

PC板布局

印刷电路的设计电路板(PCB)应遵循良好布局的做法,如保持接近旁路电容电源引脚,保持输出远离输入信号的信号,使用接地和电源架等,此外,该布局的印刷电路板,也可以影响隔离瞬变抗扰度该HCPL-788J的(CMTI),由于主要是杂散电容输入之间的耦合输出电路。为了获得最佳CMTI性能,该PC板布局应尽量减少杂散耦合通过保持最大之间的距离可以的输入和输出侧电路,并确保任何地或电源平面上PC板并不直接传递低于或高于延伸更广的HCPL-788J的主体。负载电流应该没有上测得的电压的影响。当铺设了印刷电路板的电流传感电阻器,一个两点应保持在脑海??牧拥缱栌μ崆胍黄鹣碌纳硖宓缱杵?,然后运行非常接近彼此的输入HCPL-788J;这最大限度地减少了连接的回路面积和减少杂散的可能性来自磁场的干扰与测得的信号。如果检测电阻不在在PC板上的相同HCPL-788J电路,一个紧双绞线可以完成同样的事情。此外,多个PC的层板可以用于增加电流承载能力。众多的电镀穿通孔应围绕每个非开检测电阻的端帮助分发当前在PC的层之间板。PC板应使用2或4盎司铜的层产生了载流超过20A.能力使载流追溯PC板相当大也可以提高感电阻的功率耗散通过作为热能力下沉。大量使用过孔,其中的负载电流的进入和离开PC板还建议。

图5

检流电阻连接

对于推荐的方法连接HCPL-788J的电流感测电阻器示在图6中VIN+的(引脚1HCPL-788J)是连接到感正极端子电阻器,而VIN-(引脚2)接地短路1(8针),用电源返回路径用作所述感测线向的负端电流检测电阻。这允许单个的线对或PCB走线连接HCPL-788J电路的感电阻器。通过参考输入电路的负侧检流电阻,任何负载电流在感应噪声瞬变电阻器被看成是一个共模式信号,并且不会干扰与电流检测信号。这是因为,重要的大负载电流流过通过电机驱动,沿与寄生电感固有的布线电路,可以产生两种噪音尖峰和偏移量是厘清tively大相比,小正在测量的电压横跨电流传感电阻器。如果相同的电源时既为栅极驱动电路而对于电流传感电路,这是非常重要的从GND连接1的HCPL-788J,以感测电阻器对于供应的唯一返回路径到栅极驱动电源的电流供给,以消除潜在的接地环路问题。唯一的直接连接该HCPL-788J电路之间与栅极驱动电路应是正的电源线。

图6

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