隔離 FAQ 系列內(nèi)容致力于解答大家在設(shè)計(jì)時(shí)遇到的關(guān)于數(shù)字隔離技術(shù)的難題。在本系列的開篇和第二篇中,我們就有關(guān)核心隔離技術(shù)本身和數(shù)字隔離器選型展開了相關(guān)討論。
在本系列的第三篇文章中,我們將聚焦于您使用 TI 數(shù)字隔離器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的首要問(wèn)題。您可以查看您的問(wèn)題是否在下文得到解答,如還有問(wèn)題需要解答,歡迎在評(píng)論區(qū)給我們留言。
Q1在數(shù)字隔離器下方的 PCB 布局中,關(guān)于布線、過(guò)孔或平面有哪些指導(dǎo)原則?
為了保持隔離等級(jí),隔離器件下方的空間應(yīng)避免布線、過(guò)孔和平面。如果某應(yīng)用不需要高壓保護(hù),僅需要接地隔離或比數(shù)字隔離器更低的隔離等級(jí),則隔離器件下方可以出現(xiàn)布線、過(guò)孔或平面,但要注意符合爬電距離/電氣間隙要求,也可使用凹槽和切口來(lái)增加爬電距離。下圖是一款 TI 數(shù)字隔離器的示例布局示意圖:
Q2電容型數(shù)字隔離器需要特殊的 PCB 指導(dǎo)原則嗎?
除了 Q1 所述的通用要求需要滿足,與光隔離和電感隔離相比,電容隔離沒有與隔離相關(guān)的其他布局要求。要實(shí)現(xiàn)理想的電氣和時(shí)序性能,我們建議在數(shù)字隔離器 VCC/GND 引腳的 2mm 范圍內(nèi)布置去耦電容器(如可能)。
Q3數(shù)字隔離器封裝和隔離耐受電壓 (VISO) 之間是否存在聯(lián)系?
是的,根據(jù) CQC、CSA、UL、TUV 和 VDE 等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),隔離器封裝尺寸可決定隔離器的隔離等級(jí)和爬電距離/電氣間隙。這些參數(shù)可在隔離器件數(shù)據(jù)表和證書中查看。
Q4隔離器件需要通過(guò)任何標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證嗎?
終端設(shè)備和特定器件的標(biāo)準(zhǔn)可能適用于隔離器件。TI 隔離器件通常經(jīng)過(guò) CQC、CSA、UL、TUV 和 VDE 認(rèn)證,并具有必須的裕量,可助力設(shè)計(jì)人員獲得終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。因此,設(shè)備制造商在對(duì)其設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證時(shí),無(wú)需重復(fù)費(fèi)時(shí)且成本高昂的絕緣相關(guān)環(huán)境和高壓測(cè)試。通過(guò)減少時(shí)間和成本,設(shè)備認(rèn)證過(guò)程會(huì)容易許多。因此,設(shè)備制造商更喜歡使用經(jīng)過(guò)認(rèn)證的數(shù)字隔離器進(jìn)行設(shè)計(jì)就不足為奇了。
Q5TI 的數(shù)字隔離器器件型號(hào)有什么意義?
TI 提供品類齊全的多系列數(shù)字隔離器產(chǎn)品,這些產(chǎn)品具有不同的通道數(shù)、通道配置和封裝。為了簡(jiǎn)化查找,產(chǎn)品信息也被包含在命名規(guī)則中。以器件 ISO6741FDWR 為例:
ISO67:ISO67xx 產(chǎn)品系列。其他數(shù)字隔離器系列包括 ISO77xx、ISO78xx 和 ISO70xx。
4:通道總數(shù)。此器件型號(hào)一共有 4 個(gè)通道。
1:反向通道數(shù)量。該器件具有 3 個(gè)正向通道和 1 個(gè)反向通道。
F:默認(rèn)輸出模式。沒有“F”表示該器件默認(rèn)輸出高電平,具有“F”后綴的器件型號(hào)默認(rèn)輸出低電平。
DW:封裝標(biāo)識(shí)符。“DW”是 TI 寬體 16 引腳 SOIC 封裝的簡(jiǎn)稱,爬電距離 >8mm。數(shù)字隔離器的其他封裝標(biāo)識(shí)符包括:DBQ、D、DWV、DWW。
R:封裝包裝。“R”表示該產(chǎn)品以卷帶形式發(fā)貨。沒有“R”則表示以管裝形式小批量發(fā)貨。
Q6我應(yīng)該為應(yīng)用選擇哪種數(shù)字隔離器?
為確保符合系統(tǒng)要求,當(dāng)為應(yīng)用選擇合適的數(shù)字隔離器時(shí),有許多注意事項(xiàng)需要考慮。第一步是要了解系統(tǒng)的隔離特定要求,包括爬電距離/電氣間隙、CMTI、功耗、工作電壓等。一旦確定主要參數(shù)后,就可以考慮封裝規(guī)格了,包括與器件隔離電壓規(guī)格相關(guān)的封裝尺寸。確定器件功能和封裝后,下一步要確定通道數(shù)、通道配置以及器件的默認(rèn)輸出狀態(tài)(高電平或低電平)。考慮好上述各項(xiàng)指標(biāo)后,可使用參數(shù)搜索表中的搜索篩選器,輕松完成產(chǎn)品選型。
Q7什么是共模瞬態(tài)抗擾度 (CMTI)?測(cè)試需要哪些設(shè)備?
CMTI 表示隔離器承受其接地間電位差的快速變化(即共模的快速變化)而不會(huì)導(dǎo)致誤碼的能力。高 CMTI 意味著隔離通道很可靠。
Q8什么是電容型數(shù)字隔離器的輻射發(fā)射性能?
由于跨隔離柵的信號(hào)傳輸使用低能量的小信號(hào),所以TI 數(shù)字隔離器的輻射發(fā)射非常小,通常以本底噪聲測(cè)量。下圖為 ISO7741 的輻射發(fā)射數(shù)據(jù)。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:隔離 FAQ · 第三篇 | 使用數(shù)字隔離器進(jìn)行設(shè)計(jì)
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