建立自己的防護(hù)體系
當(dāng)我們?cè)诖罅康男袠I(yè)運(yùn)用中,我們盯準(zhǔn)了鐵路和核電的行業(yè)應(yīng)用。他符合同人公司的報(bào)國(guó)情懷。
市面上大量的端口隔離并不好用,以前我們也是買來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)接,后來(lái)通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)并非這么回事。市面上充斥著各種光耦隔離、瓷耦隔離、電容式隔離等。
在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中可連接多個(gè)系統(tǒng),這樣做有很多好處,但是當(dāng)這些系統(tǒng)之間存在高壓差時(shí),設(shè)計(jì)人員就需要管理電壓不一致問(wèn)題,其中包括系統(tǒng)接地的較大壓差。
解決這些模擬和數(shù)字電流隔離挑戰(zhàn)的硬件技術(shù)包括光學(xué)、磁性和電容隔離柵。電流隔離是通過(guò)防止電壓和接地之間產(chǎn)生電流來(lái)分隔電路的行為。
在存在電流隔離情況下,沒有直接的傳導(dǎo)路徑。此類型電路的好處在于,可通過(guò)使用光場(chǎng)、磁場(chǎng)或電場(chǎng),利用電流隔離柵交換模擬或數(shù)字信息,而不會(huì)在過(guò)程中相互干擾或破壞。
為了解決這些問(wèn)題,可供選擇的技術(shù)包括光學(xué)(LED,光電二極管)、電氣(電容器)或磁性(電感器)解決方案。
光耦合需要一個(gè)LED和光電二極管。電感耦合需要兩個(gè)由隔離器隔開的繞組。電容耦合需要兩個(gè)由隔離器隔開的導(dǎo)體。
光電隔離:
在多路數(shù)字輸入和數(shù)字輸出接口我們經(jīng)常使用光電隔離,典型應(yīng)用電路如下圖:
光耦合器包含一個(gè)發(fā)射器 (LED) 和一個(gè)光電二極管(接收器),光隔離的優(yōu)勢(shì)是不受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響。但是,光耦一般傳輸速率較低,并且具有較高的功耗,同時(shí)LED在其使用壽命內(nèi)會(huì)老化,由于發(fā)光二極管的物理尺寸限制,光耦隔離器的尺寸難以減少。
電感隔離:
電感隔離采用兩個(gè)上下堆疊的線圈,線圈之間通過(guò)介電材料隔離開來(lái)。施加交流信號(hào)后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),進(jìn)而在次級(jí)線圈中產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。電感隔離非常有效,但是磁耦的功耗會(huì)隨著數(shù)據(jù)速率增加而增加,它也容易受到磁場(chǎng)的影響。
電容隔離:
電容隔離元件的構(gòu)造包括緊密相鄰的兩塊電容板,兩板之間夾有電介質(zhì)。二氧化硅 (SiO2) 材料可植入電容板之間,以產(chǎn)生這種隔離能力。
電容隔離最適合于小空間應(yīng)用。不受磁場(chǎng)噪聲的影響,電容式數(shù)字設(shè)備消耗的功率較低,同時(shí)提供高數(shù)據(jù)速率和低傳播延遲。
實(shí)戰(zhàn)出真知,同人研發(fā)在反復(fù)探索中真實(shí)的將EMI的防護(hù)等級(jí)提升到DC±5000V,防護(hù)的成功讓我們有了一個(gè)強(qiáng)硬的護(hù)甲,能夠干更多的事情。