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在非隔离应用中将数字隔离器用作电平转换器

wangmigooo 在 2014-8-27 建立的討論區

数字隔离器广泛用于跨越隔离栅传输数字信号。某些情况下,数字隔离器在非隔离应用中也非常有用。

 

在通信电源应用中,标准电轨为–48 V直流,且原边控制信号以该电轨为参考。副边控制信号通常是以地为参考的低电压I/O(例如,+5 V+3.3 V CMOS)。原边地和副边地相连,整个系统为非隔离式。这类DC-DC电源应用中,数字隔离器适合为反馈信号提供电平转换功能。

 

如图1所示,副边的高电平输入电压为5 V,低电平电压为0 V;原边的高电平电压为–43 V,低电平为–48 V。数字隔离器的原边地连接–48 V电轨,且VDD电源连接–43 V。由于存在内置隔离栅,隔离器的每一边都在独立的电压域内工作,提供了电平转换的功能。使用数字隔离器还可保护副边电路不受故障影响,如过压或短路。

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1. 基于数字隔离器带反馈的-48 V5 V DC-DC电源

 

对于多电源域的系统而言,可能有一个或多个电源处于关断状态而其他电源处于工作状态。这种情况下,若在两个电源区域之间存在任何数据线连接,则关断区域可能以寄生方式由数据线上的电压或电流供电。图2显示了这种应用情况。若要避免泄漏电流,必须将数字线设为低电平输出或高阻抗模式。

 

使用数字隔离器代替两个电源域直接连接时,可阻断其间的泄漏电流(图3)。由于此时无需控制输出状态,因此可简化硬件和软件的保护设计。

 

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2. 两个电源域之间的泄漏电流

 

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3. 使用数字隔离器连接两个电源区域

結果