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[参考译文] 绝缘的电路配置

Guru**** 670830 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO7741, ISO7710, ISO7741-Q1, ISO7761, ISOW7841, ADS1118, OPA2348, TIDA-01513
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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/881601/circuit-configuration-for-insulation

器件型号:TIDA-01513
主题中讨论的其他器件:ISO7741ISO7710ISO7741-Q1ISO7761ISOW7841ADS1118、OPA2348

你(们)好

我想使用绝缘泄漏测量电路、该电路由1000V 电池绝缘。
我们相信电路配置和运行将如下所示。 是这样吗?
2.绝缘时请告诉我最好的电路图。
此致、
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    您好!

    您尝试包括的图像/绘图未附加。  请查看此常见问题解答,了解如何在 E2E 帖子 中附加图像:https://e2e.ti.com/support/site-support/f/1024/t/761619 。

    此致、

    ~Leonard  

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    /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/234/circuit-image.pptx   

    Leonard-San

    我很抱歉。
    请检查随附的文件。
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    您好,  

    不用担心、我们现在可以查看随附的文件。 感谢您上载和使用我们的论坛:)我们将首先重点介绍最右侧的 ISO 隔离层,并介绍 数字隔离器和隔离式电源。

    对于数字隔离器,右侧为3.3V,左侧为 Vdd5是完全可以的。 我们建议您重点关注采用多通道配置的 ISO77XX 系列隔离器。 例如、ISO7741是一款四通道隔离器、共有4个通道和一个反向通道。 ISO7710是一款单通道隔离器- 0个反向通道、7762是一款具有2个反向通道的6通道隔离器。  您可以使用 这些器件的数据表来确定哪些配置和封装最适合您的系统。   

    对于隔离式电源、我们需要澄清以下几点:

    左侧的 Vdd5正常、但右侧的 Vin 值如何? 在文本框中、它显示 Vin = 5V、但需要确保。 如果输入电压= 5V,那么您是否会在右侧有一个本地 LDO 将5V 电压转换为3.3V 电压?  

    在我们澄清电源后、我将要求我的同事查看原理图的 ADS 部分。

    谢谢、Abhi

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    您好,Abhi-San

    假设电源的右侧为12V、5V、3V。

    12V 至5V 是开关稳压器、5V 至3.3V 是 LDO。

    MCU I/O 的电源为3.3V。

    我想从 DC1000V 执行增强型绝缘。

    所需的间隙和爬电距离如下。

    材料组 I:CL>7.8mm、Cr >10mm

    如果无法满足增强型绝缘的爬电距离、是否可以将其视为基本绝缘的两倍?

    请教授符合这些要求的原理图。

    此致、

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    尊敬的用户:

    感谢您澄清右侧的电源侧。 5V 至3.3V LDO 为我澄清了这一点。 我们现在在电源方面表现良好。

    如果您需要增强型隔离且爬电距离大于10mm、则最简单的选择是为您的数字隔离器使用 DWW 封装。  此封装具有大于14mm 的爬电距离和间隙。  请查看我们的 ISO7741-Q1数据表选项、特别是 DWW 封装的详细信息和额定值。 数据表的第7.6节将是一个很好的起点。 [链接]

    您使用什么来生成隔离式电源? 请注意、电源路径还需要保持相同的爬电距离和间隙规格。

    谢谢、Abhi

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    您好,Abhi-San

    正如您所指出的、数字隔离器可满足>10mm 的要求、但电源和光电 MOS 继电器的选择很少。

    因此、我将使用所附的电路图像进行思考。 这种配置是否有任何问题?

    此致、

    e2e.ti.com/.../circuit-image2.pptx

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    尊敬的用户:

    我查看了您的电路。 很好。

    如果您有兴趣、我们可以对此进行一些优化:

    ISO7761中有6个信号输出;4个信号输入 ISOW7841、2个信号输入驱动器+光电 MOS。 如果您使用2通道隔离器[在图中、隔离器可放置并布局在 ISOW7841下方、具有相同的爬电距离和间隙、并 用于 S1、S2的控制信号、这实际上会更容易和更简单

    为了完整起见、我们还编写了一篇关于此内容的文章。 尽管我们使用汽车应用程序作为示例,但它在这里也很相关-稍后将作为您的参考而共享。  

    链接: http://www.ti.com/lit/an/slla469/slla469.pdf

    我认为您最好站在隔离方面。 我会将其标记为已解决、如果您需要在原理图的 ADS 侧获得进一步的帮助、请告知我们!

    此致、

    Abhi

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    您好,Abhi-San

    感谢您提供有关绝缘的建议。 现在已经很清楚了。
    回到第一个问题、您能否建议一个连接绝缘泄漏测量电路和 ADS1118的推荐原理图?

    此外、如前面所附的电路图像所述、ISO POS / ISO NEG 的输出范围、ADS1118的 FSR 设置和输出代码的概念是否正确?
    此致、
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    尊敬的用户:

    不用客气。

    我们的同事将在下周的工作日( 可能在星期三)与您联系,以获得  有关 ADS 方面的建议。

    此致、Abhi

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    您好!


    我支持许多通用 ADC、包括 ADS1118。 我已经查看过您的原理图、只有几个评论。

    -确保在 ADS1118附近的 VDD5上有一些旁路电容。 您将需要0.1uF 的电容。

    通常、ADC 的模拟输入上使用 RC 滤波。 对于带宽、如果 ADC 的数据速率为20倍、则需要一个值。 如果数据速率为860SPS、那么我将使用17kHz 的带宽。 从1kΩ Ω 串联电阻器开始、您将获得大约9nF 电容的带宽。  

    -测量使用了哪些运算放大器? 我要注意的是、偏移和偏移漂移对于该测量可能非常重要。 此外、您希望缓冲器具有比滤波更大的带宽。

    -增益设置电阻器(RS1、RS2、Rps2、Rns2)将是测量增益误差的最大因素。 您将需要精密电阻器来获得良好的精度。

    -将有多少个 SPI 设备连接到总线? 请注意、在隔离的 ADC 侧、当/CS 为高电平时 DOUT/DRDY 变为高阻态。 但是、当 DOUT/DRDY 穿过隔离层时、DOUT 始终被主动驱动。 您需要将该 ADC 的/CS 连接到 DOUT/DRDY 隔离器的启用、以便在 SPI 总线上存在其他器件时 DOUT/DRDY 变为高阻态。 如果所有 DOUT 连接在一起、这将防止总线争用。

    如果您确实为您的应用构建了此电路、请在原理图准备就绪后进行回帖、我们可以再次查看。


    吴约瑟

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    您好、Joseph-San

    感谢您对 ADS1118的建议。
    我了解旁路电容器和 RC 滤波器。
    我还了解到 DOUT/ DRDY 变为 Hi-Z
    该运算放大器使用 TIDA-01513中介绍的 OPA2348。
    同样、对我在回答之前提出的以下问题的理解是否正确?
    >此外,如前面所附的电路图像所述,
    > ADS1118的 ISO POS / ISO NEG、FSR 设置的输出范围 和输出代码的概念是否正确?
    此致、
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    您好!


    您的输出代码计算正确。 设置方法是、ADC 可用于测量 AIN0/AIN1、然后测量 AIN2/AIN3。 ADC 为差分电压、因此 ADC 测量 AINP-AINN 电压。 以 AIN0=AINP 和 AIN1=AINN 为例。 测量值为 AIN0-AIN1。 使用 AIN0时、输入从0.5V 变为4.5V、AIN1设置为2.5V。 ADC 测量的最大电压为4.5V-2.5V=2.0V。 ADC 测得的最小电压为0.5V-2.5V =-2.0V。

    使用±2.048V FSR、对于最大电压:
    输出代码= 2.0V * 2^15 / 2.048V = 32000d = 7D00h

    对于最小电压:
    输出代码= 2^16 -(-2.0 * 2^15 / 2.048)= 33536d = 8300H

    在0V 时、输出代码将为0000h。


    吴约瑟

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    您好、Joseph-San

    感谢您的回答。

    我了解操作。
    此致、