淺析數(shù)字電容隔離器的磁場抗擾度
加入技術(shù)交流群
通過將下列數(shù)值插入方程式8中，推導(dǎo)出表 1 所列磁通密度的頻變值：
VID =10 mV（接收機(jī)輸入閾值的大?。?br />R′1 × C′1 = 25 ps（有效時(shí)間常數(shù)）
A = 944 × 10–9 m2（有效環(huán)路面積）
f = 1 kHz to 100 MHz（相關(guān)頻率范圍）
表1 距離電容隔離器0.1m的導(dǎo)體的電流值和磁場值
利用方程式2和3還得到EMF、磁場強(qiáng)度 (H) 以及導(dǎo)體（此處假設(shè)將來的隔離器為0.1m）的相應(yīng)電流 (I)。
由表1所列的一些極高值，清楚地表明 5 兆安低頻電流和100MHz下500A電流都不能讓這種隔離器停止正常工作。出現(xiàn)這種幾乎無限MFI的原因是隔離電容的位置。如果這些電容位于發(fā)送器芯片上，則任何接合線中產(chǎn)生的EMF都能夠影響到未受干擾的接收機(jī)輸入。
很明顯，這種高M(jìn)FI值不可能進(jìn)行實(shí)際的測試。電容隔離器的產(chǎn)品說明書說明了僅1000 A/m 的適度值作為實(shí)際測試用。然而，無屏蔽電容隔離器可以輕松通過IEC61000-4-8和IEC61000-4-9標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)MFI要求。這些標(biāo)準(zhǔn)分別描述了高達(dá)100 A/m電源頻率電磁場以及1000 A/m脈沖電磁場的應(yīng)用。5級(jí)規(guī)定了許多導(dǎo)體、總線或者中高壓線路的惡劣工業(yè)環(huán)境，它們都攜帶有數(shù)萬安的電流。另外還包括許多攜帶全部雷電電流的雷電保護(hù)系統(tǒng)和高層建筑結(jié)構(gòu)（例如：電纜塔等）的接地導(dǎo)體。重型工業(yè)廠房和電站的室外配電裝置也是這種環(huán)境的代表。
圖6將電容隔離器的計(jì)算得MFI閾值同IEC 61000-4-8和IEC 61000-4-9的5級(jí)（最高）測試水平進(jìn)行了對(duì)比。
圖6 MFI測試閾值
結(jié)論
超出電容隔離器差動(dòng)電路噪聲預(yù)算的磁耦合要求1MHz下大于11.7 V•s/m2（117千高斯） 的磁通量密度。這需要在一個(gè)距離器件0.1m的導(dǎo)體中有超過5百萬安的電流才能產(chǎn)生這樣一個(gè)磁場。在自然界或者任何制造設(shè)備中這都是不可能存在的。如果的確存在，那么設(shè)計(jì)人員便可做以下情況假設(shè)：在隔離層失效以前，周圍的電路便都已失效。
評(píng)論