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[参考译文] ISO224：测量高噪声 hv 电压时出现奇怪的偏移

admin
Guru**** 2905440 points

Other Parts Discussed in Thread: ISO224

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1101985/iso224-strange-offset-when-noisy-hv-voltage-is-measured

器件型号：ISO224

我们使用 ISO224来测量 高压交流/直流电源转换器。

我们使用低噪声电压源对测量电路进行了校准、精度是非常可接受的。 但是、当我们将测量电路连接到噪声电路、如直流电压或 LCL 输出滤波器时、我们会观察测量中的偏移。 HV 分压器 R1 =1M 到 R2 = 8、4k 欧姆、滤波电容器接近 Vin I 1nF。 可以通过连接接近 Vin 的额外电容器(如15nF)来消除失调电压、但带宽太低、并且存在稳定性问题。  

请帮助您了解如何改进电路、使 BW 相对较高、无偏移。

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    您好像动态过载 ISO224的输入、过远的谐波？

    输入端的更陡的抗混叠滤波器可能会有所帮助。 此外、ISO224B 的带宽比 ISO224A 更宽。

    您能否显示有问题的输入信号的示波器图？

    Kai

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    感谢您的回答。 开关频率 为20kHz，因此该谐波的乘法也可能存在。 纹波很高。

     在我看来、分频器和电容充当输入滤波器？ 不是吗？

    您是说 R_FLT C_FLT 作为抗混叠滤波器、如图所示吗？

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    偏移是周期性的还是恒定的？ 如果偏移是周期性的、那么它的持续时间是多少？  

    您使用的是器件的 A 版还是 B 版？  

    我们通常建议将抗混叠滤波器截止频率设置为比目标输入信号频率至少高十倍频。 我建议将滤波电容值减少到100pF、然后重新测试。  

    您可以考虑在连接到 ADC 之前对输出进行额外的滤波。 ISO224的输出连接到什么？  

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    失调电压是恒定的、取决于高压油墨电压、并 随有噪声的电压同时增大。 此时、我不确定它是否是线性的。

    我们使用 ISO224ADWV -> A.

    我们在次级侧还有滤波器、放大器将 差分输出转换为单端处理器。 次级侧电路不会影响失调电压。 今天我将进行更多的测试、但减小电容器 会导致失调电压增加。

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    您能否展示包含 ISO224输入和输出电路的原理图？

    Kai

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    只需检查这个-您是否有机会进行进一步测试？  

    如果是、但问题未得到解决、您能否提供其他信息、例如进行的测试和原理图？  

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    你(们)好

    我想我们已经找到了这个问题的原因。  在上一个帖子中、我进行了一些简化。  我认为这并不重要。 我们设计了采用差分式的分压器(请参阅下图)、但现在我们已将 ISO224的 GND 直接连接到 HV-、正如您的数据表中所示、偏移似乎已消失。  

    从电气 角度来看、这两个电路是等效的、但可以帮助我了解测量噪声信号时发生这种情况和偏移的原因吗？

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    右侧的元件 R1、R2和 C?=1nF、它们是靠近 ISO224还是距离较近？ 要用作有效的低通滤波器、图47中的 RFILTIN 和 CFILTIN 应靠近 ISO224。 如果只有 CFILTIN 靠近 ISO224、但不靠近 R1、R2、则在靠近 CFILTIN 的位置添加一个额外的 RFILTIN。

    [引用 userid="187323" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forumes/1101985/iso224-奇怪的失调电压 when -noise-hv-voltage-is Measured/4091192#4091192"]从电气 角度来看、这两个电路是等效的、但可以帮助我了解测量噪声信号时发生和失调电压发生的原因[引用/引用]

    就噪声而言、这两个电路并不是那么等效。 在 GND1至 HV 之间的附加电阻上、有噪声的电流会导致有噪声的压降。 这可能会据称耦合到输入信号 VIN 中、也可能会作为额外的共模噪声出现在隔离栅上、并会加重 ISO224的共模抑制。 通过使 RFILTIN 和 CFILTIN 接近 ISO224、可以防止或至少减少不必要的耦合进入输入信号。 您已经注意到、通过巧妙地选择 GND1的连接点可以减少额外的共模噪声。

    Kai

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    距离大约为7mm、因为布局紧凑且空间不足。  布局不是我的、但很明显、您认为 Cflt 应该接近 ISO224是正确的。
    当我将第二个电容器15nF 焊接 到 Cfilt 背面时、偏移消失、距离仍然大约为7mm。

    感谢您的解释。 幸运的是、我的电路中有两个额外的未使用 ISO224、我可以使用它进行一些新测试并轻松进行比较。

    我会尝试直接在 IS224的引脚上移动1nF、并在第二个焊接附加 Rfilter 中移动1nF。

    我将在几天内通知您。  

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    [引用 userid="187323" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forumes/1101985/iso224-奇怪的偏移-当噪声为 hv-voltage-is 测量值/4092664#4092664"]当我焊接在 Cfilt 背面的第二个电容器15nF 时，偏移量仍然消失了，该情况又如何？]

    那么、即使距离尚未达到最佳状态、您仍然可以改善情况。 顺便说一下、7mm 对于 CFILTIN 来说还不错。

    了解 RFILTIN 在您的电路中的位置将会很有趣。 RFILTIN 的位置几乎与 CFILTIN 一样重要。 您能展示您的图层吗？

    Kai

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    你好！

    我准备了三个相同的电压测量电路和噪声交流70Vrms 50Hz。  在下图中、您可以看到由我们的 DSP 测量的三个电压。

    a)蓝色-单端型分压器、距 IS224 7mm Cfilt 1nF
    b)绿色- Cfilt  直接在 ISO224的支脚上移动了1nF

    c)橙色、Cfilt   直接在 ISO224的引脚上移动了1nF、在 Cfilt 和 R2之间、我添加了 Rfilt=499R  

    我不允许公开更详细的布局、但您可以从  数据表中看到"r1"是10x1206电阻器、位于底部(蓝色层)、C70是 Cfilter、R86和 R87是亚 istute R2。 还有5V 和 GND 中间层、但已关闭。 ISO224放置在底部、滤波电源电压电容器靠近桥臂。 在 toplayer 上、ISO224上方是隔离式直流/直流模块。 突出显示 的导线是 CRTD 和 Vin 引脚之间的连接。

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    这非常有趣！ 感谢您分享您的结果。 此外、感谢 Kai 的帮助！  

    感应走线 连接在电阻分压器串的顶部、5V 和 GND 层也连接在何处(我假设)？  

    也许传感走线会从这些其他连接中拾取一些噪声、因此、一旦滤波器放置在更靠近引脚的位置、就会有很大的改进。

    我很惊讶橙色迹线具有最高的幅度、我希望499欧姆电阻器上的压降非常小。

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    TI__Guru**** 2905440 points
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    尊敬的 Fikolek：

    我和 Alexander 一起、您的测量非常有启发性、并强调了将滤波电容器放置在最靠近 ISO224的位置有多么重要。

    感谢您分享测量结果

    Kai