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ADI的iCoupler技術實現電磁爐和用戶接口的安全隔離

作者： 時間：2013-04-07 來源：網絡 收藏


iCoupler技術（圖2）是一種基于變壓器的隔離技術。由于集成了微型變壓器和電子電路，因此它具有光耦合器技術、分立變壓器技術和半導體技術的所有優(yōu)點，而且還消除了光耦合器和分立變壓器的缺點。光耦合器的缺點在于功耗過高，大的定時誤差，數據速率限制以及對溫度的敏感性。在基于iCoupler技術的產品中，通過在變壓器線圈之間使用20 μm厚的聚酰亞胺絕緣層，實現了滿足安全機構標準的絕緣。而且，它還能夠實現超過5 kV rms的隔離等級。該技術使用申請專利的刷新電路，在沒有輸入跳變的情況下，通過刷新電路使輸出狀態(tài)輸入狀態(tài)保持匹配，由此消除了分立變壓器的固有缺陷，可以獲得準確的直流電平。

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圖2 iCoupler技術解析

iCoupler 技術提供了五個方面的優(yōu)點：

·集成度（尺寸/成本）
·性能
·功耗
·易用性
·可靠性

使用iCoupler技術的IGBT隔離

ADI公司的隔離門級驅動器系列產品采用iCoupler技術，其中雙通道 ADuM1233（圖3）提供了輸出通道和輸入通道之間的隔離以及兩個輸出通道之間的隔離，適用于IGBT控制通道的隔離。

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圖3 ADuM1233的功能框圖

輸入電路的功率由隔離電源提供，并且可能需要一個或幾個電壓轉換級。系統(tǒng)中的微控制器和其他電路部分需要5 V電源，而IGBT電路需要15 V的電源才能有效工作。iCoupler隔離門級驅動器必須能夠提供高達100 mA的峰值驅動電流，因此需要額外的增益級，如圖4中所示。

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圖4 使用iCoupler隔離技術驅動IGBT

由于兩個通道之間的定時關系是十分重要的，而且PWM信號在反相階段驅動IGBT，因此與LED和光電二極管相比，iCoupler技術的速度、穩(wěn)定性和可靠性是非常出色的。如圖5的曲線所示，在輸出電壓范圍為12 V~18 V，輸入電源電壓范圍為4.5 V~5.5 V的情況下，兩個通道的上升沿的傳播延遲是匹配的，約為100 ps，而且下降沿的傳播延遲優(yōu)于1 ns。

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