词条 | 磁耦 |
释义 | 磁耦的优点(可靠性 长寿命 高性能 低功耗 小封装 易用性) 磁耦的分类(通用型多通道数字磁隔离器 隔离型RS-485收发器 隔离型RS-232收发器 集成DC/DC的数字磁隔离器 双向信号磁隔离器 门级驱动型磁隔离器 USB总线磁隔离器 隔离型A/D转换器) 磁耦的定义磁耦磁耦是基于ADI公司iCoupler®磁隔离专利技术的隔离器件,也称为磁隔离器。 磁耦的工作原理磁耦基于磁隔离技术,使用传送到给定变压器初级端的1 ns脉冲对输入逻辑跳变进行编码。这些脉冲从变压器初级线圈耦合到次级线圈,并且由次级端电路检测。然后,该电路在输出端重新恢复成输入数字信号。此外,输入端还包含一个刷新电路,保证即使在没有输入跳变的情况下输出状态也与输入状态保持匹配。在加电情况下以及低速率波形输入或长时间恒定直流输入情况下,这一性能很重要。 由于磁耦的目的是将输入和输出信号隔离开来,所以变压器初级端电路与变压器次级端电路必须在隔离的芯片上。变压器本身可以放置在任意芯片上,也可以放在第三个芯片上。 磁耦的一个显著特点是能够将发送和接收通道集成在同一个封装中。由于iCoupler磁隔离变压器本身是双向的,所以只要将合适的电路放置在变压器的任意一边,信号就可以按照任意方向通过。按照这种工作方式,我们可采用多种收发通道配置来提供多通道隔离器。 磁耦的另一个新特点是:用于隔离数据信号的变压器线圈还可用作为隔离DC/DC转换器的变压器。这样就允许将数据隔离和电源隔离两种功能都集成在一个封装内,正如采用isoPower®技术的 ADuM540x系列iCoupler磁耦隔离器。 磁耦的优点与传统光耦相比,基于磁隔离技术的磁耦具有诸多优势: 可靠性磁耦消除了与光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题;磁耦均带有25KV/us的瞬态共模抑制能力,且能够在电压差峰值560V的环境下正常工作。磁耦器件可提供5000Vrms/min及6000V/10sec的电压隔离保护,多种型号的磁耦带有±15KV的ESD保护。 长寿命采用芯片级变压器技术传输信号,消除光耦传输时的器件损耗。器件内部基本不存在损耗, 正常工作条件下至少达到50年工作寿命。 高性能磁耦能够在低功耗的条件下实现150Mbps的高速数据隔离,光耦鲜有如此高的传输速率,实现同样高的传输速度,磁耦比光耦有着更高的性价比。磁耦芯片内部含有施密特电路,能够对输入输出的电路滤波整形,因此可直接与各种高速控制芯片直接连接,如:DSP、ARM、PLC等。 低功耗磁耦基于芯片级变压器传输原理,信号传输时几乎不存在能量损耗,因此能以极低的功耗实现高度的数据隔离。相同速率下,其功耗仅为光耦的1/10~1/6。 小封装磁隔离技术是通过采用晶圆级工艺直接在片上制作直径约500um的变压器来实现的。利用此平面变压器的独特特征以及一些创新的电路设计,磁隔离产品可以在不影响性能的前提下,在一个封装内集成许多不同的特性与功能。磁耦采用的标准封装:SOIC-8、SOIC_W-16及SOIC_W-20等。 易用性磁耦的小体积及多种通道配置,是电路设计更加简洁,应用更加灵活。集成的多种接口收发器使得接口隔离电路集成度更高,线路连接大大减少。 磁耦的分类磁耦产品种类繁多,一般情况下按功能进行区分: 通用型多通道数字磁隔离器灵活的通道配置,用来替代之前的光耦产品; 典型型号:ADUM1201、ADUM1411 隔离型RS-485收发器高集成度及稳定性,改变传统的分立隔离方案; 典型型号:ADM2483、ADM2587E 隔离型RS-232收发器完全的数据隔离,以单芯片实现RS-232接口隔离; 典型型号:ADM3251E 集成DC/DC的数字磁隔离器集成电源隔离,使隔离电路设计更简化; 典型型号:ADUM5401、ADUM5402 双向信号磁隔离器实现单路通道双向隔离,适用于1-wire、2-wire总线; 典型型号:ADUM1250 门级驱动型磁隔离器提供高边及低边控制信号隔离,直接驱动MOS管; 典型型号:ADUM5230 USB总线磁隔离器业界首款USB总线信号隔离器; 典型型号:ADUM4160 隔离型A/D转换器16位Σ-Δ型ADC与磁隔离技术的结合。 典型型号:AD7400、AD7401 磁耦能实现从DC直流信号到150Mbps高速信号的隔离传输,高达5000Vrms/min的隔离电压及25KV/us共模抑制和±15KV的ESD保护。 磁耦的应用目前磁耦已大量应用于电力自动化、工业测量、楼宇控制、煤矿安全、安防消防、智能交通、流量计、运动控制、电机控制、汽车车体通讯、仪器仪表、航天航空等产品及领域;在铁路、卫星接收、医疗等领域的应用正逐步扩大,已经形成了在数字隔离方面全面取代光耦的趋势。 |
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