適合充電樁總線隔離，隔離電壓達(dá)到5000V的高速光耦

　　電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在新能源背景下蓄勢(shì)待發(fā)，而充電樁、充電站的建設(shè)和管理影響著整個(gè)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是汽車商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化過程中的重要環(huán)節(jié)。充電樁實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的快速、高效、安全、合理的電量補(bǔ)給以及更加人性化的設(shè)計(jì)是充電樁設(shè)計(jì)的基本原則要求。

　　目前充電樁主要涉及到的控制管理單元包括：主控單元、電壓控制單元、電流控制單元、溫度控制單元、顯示控制單元、電池控制單元、打印控制單元。作為《電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)充電控制網(wǎng)絡(luò)CAN-bus把各個(gè)控制單元連接起來，工作原理是：各個(gè)控制單元完成主控電壓、電流、溫度等參數(shù)采集與控制，然后將采集結(jié)果通過CAN總線發(fā)給主控節(jié)點(diǎn)，主控幾點(diǎn)對(duì)來自各個(gè)控制單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理。CAN總線在整個(gè)控制系統(tǒng)中起到覺得整個(gè)系統(tǒng)的可靠性的作用。

　　圖1：充電樁CAN總線示意圖

　　從控制器(單片機(jī)、DSP)出來的信號(hào)必須使用CAN總線收發(fā)器，CAN總線收發(fā)器是CAN控制器與總線之間的物理接口，可以提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送和接收功能，針對(duì)CANL和CANH的兩種輸出狀態(tài)，總線具有兩種不同的電平，這兩種電平可以差分輸入，接受端呈現(xiàn)顯性或隱性兩種狀態(tài)，同時(shí)使用CAN通信方式可以增長通信距離，提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力。

　　但由于現(xiàn)場(chǎng)情況十分復(fù)雜，各節(jié)點(diǎn)之間存在很高的共模電壓，雖然CAN接口采用的是差分傳輸方式，具有一定的抗共模干擾的能力，但當(dāng)共模電壓超過CAN驅(qū)動(dòng)器的極限接收電壓時(shí)，CAN驅(qū)動(dòng)器就無法正常工作了，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤酒蛢x器設(shè)備，因此，為了適應(yīng)強(qiáng)干擾環(huán)境或是高的性能要求，必須對(duì)CAN總線各通信節(jié)點(diǎn)實(shí)行電氣隔離。

　　傳統(tǒng)的CAN總線隔離的方法是光耦合器技術(shù)，使用光束來隔離和保護(hù)檢測(cè)電路，以及在高壓和低壓電氣環(huán)境之間提供一個(gè)安全接口，現(xiàn)在一般使用光電隔離器件。 Avago 超低功耗 ACPL-W61L 數(shù)字光電耦合器是由一個(gè) AlGaAs 發(fā)光二極管和一個(gè)集成高增益光檢測(cè)器 (LED) 組成。這款光電耦合器功耗極低，工作溫度下每通道最高 1.3mA IDD2 電流。LED 正向電流低至 1.6mA，因此可直接由絕大多數(shù)的微處理器驅(qū)動(dòng)。ACPL-W61L 系列的工作電壓為 3.3V 和 5V，交流和直流性能可在 –40°C 至 +105°C 的溫度范圍中得以保證。

　　ACPL-W61L特點(diǎn)：

　　• 超低功耗：每個(gè)通道最高達(dá)IDD= 1.3mA

　　• 低輸入電流：1.6mA

　　• VCM = 1000V 時(shí)，共模抑制 (CMR) 能力高達(dá) 25 kV/μs。

　　• 高速：10MBd

　　• 寬溫度范圍：-40°C 到 +105°C

　　• 安全規(guī)范認(rèn)證

　　- UL 1577 認(rèn)證：5000 Vrms*/1min

　　- CSA 認(rèn)證

　　- IEC/EN/DIN EN 60747-5-5 認(rèn)證(強(qiáng)化絕緣)

　　• 符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)