多次电池充电,以防止启动电池和供应照明和弓箭仪的电池相互排干,应将其保持分开。因此,电荷系统比只有一个电池的安装更复杂:推进发动机上的交流发电机必须单独充电所有电池组,并且适用于电池充电器。尽管可以使用电池开关手动选择电池源,但是可以通过将电池隔离器放置在从交流发电机和/或电池充电器到各种电池的正电缆连接中实现更好的结果。几乎所有Mastervolt电池充电器都标配了两个或三个输出。仅当必须用高电流充电时,必须安装电池隔离器(75A + 100A可选)。
隔离是一种防止系统两个部分之间出现直流和不受控制的交流电流的方法,同时允许这两个部分之间的信号和功率传输。这种隔离可能是必要的,以便保护操作员并防止高压系统中昂贵的处理器受损、断开通信网络中的接地环路以及与高端设备通信。数字隔离器是实现 SPI、UART、I2C、RS-485 和 RS-232 等接口的电流隔离的常见选择,适用于许多不同的系统应用,包括工业自动化系统、电机驱动器、医疗设备、太阳能逆变器、电源和混合动力汽车。本应用简介确定了为特定应用选择合适的数字隔离器时的关键考虑因素,并提供了了解德州仪器 (TI) 广泛的数字隔离器产品组合中的不同选择的指南。
关于电流隔离器和分流二极管安全屏障的相对优点的讨论已经进行了很多年。关于这个主题的大多数其他文章都旨在证明一种技术优于另一种技术。本文汇集了在相当长的时间内积累的插图,以回答演讲中提出的各种问题。它试图提出平衡的论据,以便读者可以决定最适合特定应用的技术。
作为当前项目省电探索的一部分,研究了光耦合器的替代品用于电流隔离。项目使用了大约 75 个电流隔离器,工作条件为 DC 至 1.2 Mbps。如果使用光隔离器,功耗将超过 10 瓦,还可能导致辐射引起的性能下降 [1]。为了降低功耗,对来自三家不同制造商的非光隔离器进行了评估。这种省电方式将使隔离器的总功耗从大约 10 瓦降低到不到 2 瓦。该项目的辐射要求规定,所选部件在 LET 低于 60 MeV·cm 2 /mg 时不得出现破坏性的单粒子闩锁 (SEL) 等破坏性单粒子。因此,它们最初在 NRL 的脉冲激光 SEE 测试设备上进行了破坏性 SEE 筛查。同时,还对部件进行了单粒子翻转 (SEU) 测试。经测试的三个部件中,有一个部件对 SEL 免疫,SEU 很少。该部件的重离子测试在加州大学劳伦斯伯克利分校实验室 (LBL) 88 英寸回旋加速器上进行,并证实了脉冲激光测试结果。最后,还在 NRL 的 Co 60 室中使用伽马射线对这些部件进行了总电离剂量 (TID) 测试,结果发现其可承受 50 krad(Si) 的辐射。
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隔离是一种防止系统两部分之间出现直流和不受控制的交流电流,同时允许两部分之间进行信号和电力传输的方法。为了保护操作人员,防止高压系统中昂贵的处理器受损,断开通信网络中的接地环路,以及与高端设备通信,可能需要进行这种隔离。当希望在许多不同的系统应用中实现 SPI、UART、I2C、RS-485 和 RS-232 等接口的电流隔离时,数字隔离器是一种常见的选择,包括工业自动化系统、电机驱动器、医疗设备、太阳能逆变器、电源和混合动力电动汽车。本应用简介确定了为特定应用选择合适的数字隔离器时的关键考虑因素,并提供了了解德州仪器 (TI) 广泛的数字隔离器产品组合中的不同选择的指南。
低功耗下电磁抗扰度和低辐射。NSi822xC 的数据速率高达 100Mbps,共模瞬态抗扰度 (CMTI) 高达 150kV/us。NSi822xC 器件提供数字通道方向配置和输入电源丢失时的默认输出电平配置。NSi822xC 器件的宽电源电压支持直接与大多数数字接口连接,易于进行电平转换。高系统级 EMC 性能提高了使用的可靠性和稳定性。所有设备均提供 AEC-Q100 (1 级) 选项。
• 数据速率:DC 至 150Mbps • 坚固的隔离屏障 长使用寿命:>40 年 高达 5000 V RMS 隔离额定值(宽体封装) ±150 kV/μs 典型 CMTI • 宽电源范围:2.5V 至 5.5V • 宽工作温度范围:-40°C 至 125°C • 无需启动初始化 • 默认输出高 (CA-IS372xH) 和低 (CA-IS372xL) 选项 • 高电磁抗扰度 • 低功耗 1Mbps 时每通道 1.5mA,V DD = 5.0V 100Mbps 时每通道 6.6mA,V DD = 5.0V • 最佳传播延迟和偏斜 12ns 典型传播延迟 2ns 传播延迟偏斜(芯片到芯片) 1ns 脉冲宽度失真 5ns 最小脉冲宽度• 施密特触发器输入 • 封装选项 窄体 SOIC8(S) 封装 宽体 SOIC8(G) 封装 宽体 SOIC16(W) 封装 • 安全法规认证 VDE 0884-17 隔离认证 UL 符合 UL1577 要求 IEC 62368-1、IEC 61010-1、GB 4943.1-2011 和 GB 8898-2011 认证
注:1. 爬电距离和电气间隙要求应根据具体应用的设备隔离标准来制定。应注意保持电路板设计的爬电距离和电气间隙,以确保印刷电路板上隔离器的安装垫不会减小此距离。在某些情况下,印刷电路板上的爬电距离和电气间隙会相等。在印刷电路板上插入凹槽和/或肋条等技术可用于帮助提高这些规格。2. 此耦合器仅适用于安全等级内的安全电气绝缘。应通过适当的保护电路确保符合安全等级。3. 在空气或油中进行测试,以确定隔离屏障的固有浪涌抗扰度。4. 视在电荷是由局部放电 (pd) 引起的放电。5. 屏障两侧的所有引脚连接在一起,形成一个双端子设备。
通常,绝缘击穿发生在材料内部、材料表面或两者兼有。表面故障可能由闪络或局部小火花导致绝缘表面逐渐退化引起。此类火花是绝缘层上导电污染物表面膜破裂的结果。由此导致的漏电流中断会在不连续处产生过电压,并产生电火花。这些火花通常会导致绝缘材料碳化,并导致不同电位点之间出现碳迹。此过程称为跟踪。
