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            數(shù)字隔離技術(shù)在混合動力和電動汽車中的應(yīng)用

            作者: 時間:2010-12-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            兩個信道同時允許直流和交流通訊,此外,它還具有故障防范功能。

            基本AC信道使用輸入信號,并在過濾后透過由隔離電容組成的差分對傳輸該信號。然后,接收芯片上的施密特觸發(fā)器的輸入端對其進行檢測,最后經(jīng)輸出緩沖器輸出該接收到的信號。它可實現(xiàn)非常高速的傳輸、輕微脈寬失真和短傳輸延遲,但不能發(fā)送DC信號。

            可用DC通道透過隔離勢壘傳送DC(或速度非常低的)信號。芯片上振蕩器將信號編碼為PWM信號,借助與AC信道類似的差分信號越過隔離勢壘進行傳送。在接收芯片端,對信號進行譯碼并送至輸出緩沖器。

            但是,DC信道也用于故障防范功能。例如,如果發(fā)送端的電源電壓不夠高,則振蕩器將停止工作,這就意味著接收端將檢測不到數(shù)據(jù)信號,從而發(fā)出故障指示并輸出高電平。在正常工作(即有足夠的數(shù)據(jù)傳輸密度)時,輸出多任務(wù)器將忽略DC通道;但當AC通道在約4us的時間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)傳輸時,DC信道將得到優(yōu)先權(quán)。一旦AC信號有一個跳變,多任務(wù)器將立即又切換回該通道。

            有多種隔離組件可用以滿足不同配置(單到四)要求。它們都能在高達150Mbps的數(shù)據(jù)速率下,提供560V的連續(xù)絕緣(4kV峰值瞬態(tài))。另外,這些組件都滿足汽車級應(yīng)用要求。

            可靠性考慮及外部電磁場免疫力

            嚴酷的汽車和交通運輸環(huán)境,加上車輛的長使用壽命等特點,要求組件具有特殊特性。平均無故障時間(MTTF)是確定半導(dǎo)體電路可靠性的一種標準方法。對隔離組件來說,它同時適用于集成電路和隔離原理這兩方面。應(yīng)使用90%的可信任水平和125℃的環(huán)境溫度進行評測,典型電容和電感組件的平均無故障時間超過2,000年,而FIT(109小時內(nèi)的故障數(shù))在60以內(nèi)。而典型光學(xué)組件的平均無故障時間只有30年,F(xiàn)IT將近4,000。

            就對磁場的免疫力來說,圖4比較了感性與容性組件。感性組件和容性組件(ISO721)都具有遠超IEC61000標準的高磁場免疫力。但,容性組件ISO721更勝一籌,這對惡劣的汽車環(huán)境應(yīng)用特別重要。


            圖:對外部磁場的免疫力。

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