Аналогов изолация схеми: всеки опит за това?

M

mfilippa

Guest
Привет,

Имам молба, когато аз трябва да интерфейса на високо напрежение аналогов сигнал до DSP / Компютър.АЗ имам никакъв проблем да засили напрежението до разумни нива.

Изолация ми е основна грижа.Аз опитах с HCNR201 и не е имал успех при комбиниране с opamps.Търся хубав отговор до 1MHz.Опитах на BJT схема, предложена в Agilent Приложение Забележка и то работилница глоба до 1MHz, но то не е точна.От друга страна, аз никога няма да получи тази работа с бързи opamps.

Някой знае ли друг прикачното / изолиране на методите за бързо аналогови сигнали?Четох пост относно VCOs.Знам какви са те и как те работят, но аз никога не са виждали практическа схема работи.Той ще бъде страхотно, ако някой може да предложи някои ICS за да започнете.

Между другото, сигналът е AC и DC.

Благодарности!
Mariano

 
Съществуват различни методи за изолация.Вие може да бъде по-добре, използване и ADC да digitize на сигнал и го изпраща в бариера с опто изолатор тип верига.Може след това да се използват трансформатори силата на ADC с токоизправител и напрежение регулатор.

 
Банален Пътят е най-простата, просто искал да се разшири върху него малко и предлагаме да се използва сериен ADC да пазят опто изолаторите брои до минимум, и ниска мощност изолирани DC-DC конвертор.Има много търговци за тази част с различна мощност и изолация рейтинги обикновено 1000V да 4000VAC.

Успех

 
Опитайте да използвате сигнал трансформатор за да изолира и предаването на сигнала.

 
Мислех, че за ADC и цифрови optocouplers.Аз обаче вярвам, че е много скъп метод за сигнали до 1Mhz.

Преди всичко, трябва да ADC проба на 2Mhz или по-нова версия, която прави това скъпо.Освен това, там не са много сериен ADC за такива скорости.И ако дойдеш с паралелни ADCs,
да речем 16-битова резолюция, аз ще се нуждаят 16 бързи optocouplers за само един сигнал.Друг проблем, ако използвам сериен ADC на проби при 5Mhz, 16-битова резолюция, това означава, че ще трябва сериен изход от около 90Mbps.Това е твърде бързо за проста молба.

Сега се сравни с този основен кръг с 4 транзистори и HCNR201, която е почти същата ефективност.

alphi: Не мога да се използва сигнал трансформатор с DC сигнали.

Всякакви идеи за манипулиране този сигнал до няколко чрез трансформатори?Аз разгледани борд от Yokogawa Power Analyzer (interfases до 200A и 1000V) и те се използват прикачното трансформатори за всички аналогови сигнали, включително DC сигнали.Намерих някои optocouplers, но те бяха изпращане на информация до високо напрежение страна.Всяка идея за това как те могат да правят това?Мога да изпратя снимки, ако ви трябва.

Mariano

 
Някои фирми правят аналогов тип опто couplers.Те имат мнение за изпращане на нежелани да predistort сигнала за компенсиране nonlinearities в опто диоди.

Вие все още ще трябва да се направи трансформатор изолирани захранване с мощност изпращането края на съединител.

Не бих се очакват големи линейност и честотна лента от тези позиции, но може да се нуждае от изключително висока ефективност.

 
Здравейте mfilippa,
Можете ли да опишете по-точно вашата заявка:
а) DC да 1MHz или някакъв тесен кръг?
б) колко бита на Резолюция плана си да се получи?

По принцип тя е по-добре да digitize (или конвертирате напрежение до честота) първични сигнали директно с висок потенциал и след това да прехвърлят цифров сигнал чрез изолация (optocoupler или трансформатор).Можете също така ще трябва DC-DC конвертор.
Бъдете внимателни с optocouplers: високо напрежение изолацията е определен само като тест напрежение.Optocouplers подлежат на стареене ...Реална работна напрежението е много по-ниски от теста един.Ако сте volatge изолацията е по-висок, отколкото 1kV, използвайте трансформатори вместо optocouplers.

-alex840

 
Използват два съвпадащата optocouplers.Конфигурирайте optocouplers това, че едно ефективно отменя на nonlinearities.

Един от два режима е обща.

1) сигнала преминава изолацията бариера (optocoupler) и е разширена и се върна обратно в бариера (optocoupler), за да бъдат сравнени с оригиналния сигнал.(Могат да бъдат проектирани да осигуряват не успеят каса).

2) Една от optocoplers се използва за генериране на местните отзиви за изпращане на усилвателя, а другият се използва за кръстосано изолацията бариера и е получена от съвпадащата спечелят усилвател.

# 2 е по-висока честота на отговор.Пример: Vishay IL300
http://www.vishay.com/optocouplers/list/product-83622
(Примерите са за 200KHz честоти).

http://www.vishay.com/optocouplers/opto-linear/

Характеристики на Phototransistors: http://www.engr.udayton.edu/faculty/jloomis/ece445/topics/egginc/pt_char.html

Търси в мрежата за "линейна optocoupler" и / или "съвпадащата линейни optocouplers".

 
Аз съм вече използват съвпадащата optocouplers.Проверка на снимката съм изпращане.Това е симулация на действителна верига съм работа с.Той е добър отговор на около 500kHz.

Тази схема е ОК, но:
а) не е точна, тя е с 3% грешка в пълния мащаб на сигнала при ниски честоти
б) използва optocouplers, с тяхното стареене ефект и не-linearities.

Опитах се използват opamps, но честотната лента е била значително намалена.Те са много нестабилни и не можех да ги направят работата.

Аз съм заинтересована в разтвор, както alex840 афиш,
като се използват трансформатори за високо напрежение изолация.Освен това, аз вярвам, че тя може да бъде много по-евтино, отколкото чрез ADCs.

Алекс: как искаш да digitize сигнал до няколко чрез трансформатори?Мислех си за FM модулация.Трябва да trasmit от DC да 1MHz.
Бях се проверява дали аналогови устройства са някои честотни преобразуватели на напрежение, но макс.Честотата е 3MHz и мисля, че не е достатъчно, за да изпраща сигнал на 1MHz.

Всякакви идеи за това?

Mariano
Съжаляваме, но трябва да имате за вход, за да видите тази закрепване

 
Има и друг вариант.Котлет входния сигнал (умножете го -1), така че да получите ДСБ сигнал и го чрез трансформатор.Synchronously demodulate му на другата страна.Можете да генерирате превозвача сигнал от едната страна и с него да мине от другата страна с друг трансформатор.

 
VCO базирани схеми пригодявам локален осцилатор на сигнала ...Основно FM.Това е предадена в изолация бариера (т.е. магнитни или опто съединител).Тогава PLL (Фаза заключване цикъл) проследява FM сигнала и PLL VCO напрежението е demodulation резултат.С подходящи подравнявания веригата е стабилна в рамките на PLL честотата
на respone.

Линейност и съответстващи на VCO
на е основният източник на грешка.Този метод, все още се разчита на съвпадащата отговор на двата VCO години.Ако 3% не е достатъчно добър ...Мисля, че тогава FM / VCO изолатора ще бъде не по-добре.

Харесвам газове идея.

На HV (високо напрежение страна), за да се елиминират DC офсет и топлинна плаващите използва метод подобен на хеликоптера stablized усилвател.Обръщане на сигнала и местното напрежение препратка към създадете две диференциални двойки.Време за разделянето многократен сигнала двойки да се използва само един трансформатор да пресича изолация бариера.Тогава demultiplex аналогов нива за получаването на сигнал, както и референтните.Диференциалната нива може да се използва за поправяне на всички изместване и топлинна drifts.

Търсене http://www.sensorsmag.com/
Примери:
http://www.sensorsmag.com/articles/0199/iso0199/main.shtml
http://www.sensorsmag.com/articles/0400/70/main.shtml
http://www.sensorsmag.com/articles/0598/sig0598/main.shtml

Търсене в Google чрез комбинации от ключови думи: "диференциални сигнали" "изолацията бариера" "изолацията схеми" "галванични изолация"

 
Банален Идеята е отлична!

Проверете схематични и да ме уведомите, ако сте съгласни с това:

На HV страна:

1) Run сигнала чрез два opamps: последователка и обърнат
2) преминаване на сигналите с помощта на бързо ANALOG CMOS превключвате
3) двойка то чрез трансформатор
4) Swtiching честота трябва да бъде от 5 до 10 пъти максималната честотна лента.Ако искаш от DC до 1MHz, аз може да се използва часовника на 10MHz

На изолирана страна:

Бях първоначално мислех за използване на една и съща схема за demodulate на сигнала, но аз намерих, че аз
съм ще трябва изключително бързо opamps да следват 10MHz смяна на честотата (проверете Scan.JPG)

Така че накрая, че за пускането на продукцията на прикачено сигнал trhough преминаване и капачка (сортиране на пробата и задръжте) и само вземат без кавички част на сигнала (проверете Scan1.JPG)

Съгласни ли сте с това, или си мислиш, че demodulation върху изолирана страна трябва да се направи някакъв друг начин?

Между другото, благодаря за sensormag връзки.Аз ги отпечатват всички и отивам да ги прочетете сега.

Mariano
Съжаляваме, но трябва да имате за вход, за да видите тази закрепване

 
Вие ще трябва да се направи реална demodulation.В половината на вълната метод не работи.

Нямате нужда от двете бързи усилватели от дясната страна.Можете да demodulate веднага след трансформатора.Можете център кран и подземните централния кран.След това преминете горната ликвидация и дъното ликвидация и излизате.

Следвайте че с ниско преминат филтъра на 1,2 MHz или така и след това ви ниска скорост усилватели.

 
Помислете за използване на стандартни радио модулация схеми: балансиран модулатори (аналогов множителите) с греха и защото поетапното превозвач и съвпадение последователна demodulating приемник.Това може да е много рентабилен, докато предоставянето на amply лента.Можеше лесно да разгледа превозвач честота около 50MHz.Стандартно радио вериги са евтини и силно интегрирани.

Нещо, за да си помисля

<img src="http://www.edaboard.com/images/smiles/icon_smile.gif" alt="Усмивка" border="0" />Пример схеми:

Модулатор: http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX2452.pdf
Demodulator: http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX2451.pdf

Една грешка Анализ на квадратура Модулатор и Demodulator:
http://www.tropian.com/tech/tech_docs/wse00.pdf

 
трансформатори:
а) може да digitize сигнал и го чрез
disatdvantage - Вие все още се нуждаят ADC
, но понякога тя е по-евтино да се използва ADC.Това беше моята причина да те питам за резолюция.
б) можете да конвертирате напрежение с честота и го чрез
disadvatage - този метод първични насочена за работа с ниска скорост на сигнали.Основната загриженост - линейност и честотата отговор.
в) да можете да използвате модулация (благодаря, банален!).
disadvatage - най-10MHz ще трябва да поправи сигнал.Моят опит показва, че тя не е simpliest задача ...За да се достигнат същите както при линейност, ADC ще трябва същата сложност на веригата.(IMHO).

Така че, аз бих предпочел да използват ADC със сериен данни.

 
Отлично!Никога не съм си на обосноваването на CT и преминаването на изхода.Това е чудесна идея.Мисля, че това е окончателното решение.Тя е много проста и евтина, плюс мога да синхронизирате всички сигнали към същи часовник,
като спестяване на разходи и части.Благодарим Ви банален.

Аз бях малко загрижен за saturating трансформатора ядро.Ако нарязан на сигнала не е идеално симетричен, ще има увеличение на текущите и флюс при трансформатор ядрото.Той ще спре, когато стигне до насищане, но тогава ще има не-linearities.Всеки мисли за това?

alex840: Благодаря за предложението.ADCs бяха наистина изкушаващ за мен, тъй като си мислех за манипулиране на сигнали за изолирана страна с помощта на DSP.След предаване на Дигитализирана сигнал е по-удобен за мен.Въпреки това,
открих, че почти всички серийни ADCs лъжа в kSps диапазон.За 1MHz лента, ще трябва най-малко една 5MSps сериен ADC и там не са много достъпни.Друг проблем е цената.Имате ли опит с бързи серийни ADCs?Проверих TI.com и те нямат никакви бързи ADC със сериен интерфейс.

Tanuki: Това е един добър избор твърде (и твърде много евтини).Ще помисля за това и се опитват да работи това.За съжаление, не са опит за радио честота или FM модулация, но разбира се аз ще го опитам.Той е много добър избор.

Благодарим ви за вашите предложения и помощ.Аз ще публикуваме резултатите, схеми възраст ПХБ веднага след като се изгради тях.

Mariano

 
За висока скорост на сериен ADC можете да проверите аналогови устройства (www.analog.com).
Друго предложение: можете да поставите вашия DSP и ADC най-висок потенциал digitize и изчислителни сигнала там и след това прехвърляне резултат на изчисляване чрез изолация.Моят опит показва, че вследствие на изчисляване в повечето случаи е доста по-малко трафик.Ако се сеят в твоя случай - мисля за моето предложение.

Алекс

 
Трансформаторни насищане: Можете да добавите DC блокиране кондензатор или да позволи на малко количество флюс дисбаланс ...на дисбаланса, ще бъде много малка при ниски нива на мощност.

В своя прототип, добавете DC блокиране кондензатор ...след това можеш да го кратко изследване на ефекта от без него.

Мисля, че малка нелинейност на ядрото ще анулира всяко дисбаланси добре преди всяко насищане нива могат да бъдат постигнати.

 
не изнамирате колелото отново

използват ADC Изолация продукти от www.nve.com и www.analog.com

те са 4 канала изолаторите в чип, който е малък и ниска цена.

Те са използвали два различни магнитни технологии, можете да използвате някои единични канали опто с логиката продукция, която работи до 1mbps, но nve произведения ап до 30mbps

Мразя да се използват ръчно изработени транс за тази задача.

 
You must log in or register to reply here.

Welcome to EDABoard.com

Sponsor

Back
Top