數(shù)字隔離器廣泛應用于數(shù)字電源、工業(yè)控制設備、新能源汽車和智能家電等領域,這些應用環(huán)境都要求數(shù)字隔離器在受到各種電磁干擾的情況下,依然能可靠傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)字隔離器在承受電磁干擾情況下可靠傳輸數(shù)據(jù)的能力可以通過共模瞬態(tài)抑制比(以下簡稱CMTI)、工頻磁場抗擾度和脈沖磁場抗擾度等指標進行評價。
# 榮湃數(shù)字隔離器CMTI性能 #
2Pai Semi
CMTI性能表征數(shù)字隔離器兩側的GND之間有快速共模瞬變電壓時,保持輸出信號正確的能力。
榮湃半導體經過多年的技術積累和沉淀,已將E/M系列產品的CMTI值提高到120KV/us,U系列產品CMTI值提高到250KV/us,這意味著隔離產品在10ns時間,E/M系列共模電壓瞬變1200V,U系列共模電壓瞬變2500V,依然可以保證產品可靠工作。
▲圖1 CMTI測試原理圖
CMTI測試平臺的搭建:圖1所示為CMTI測試原理圖,隔離器1側和2側獨立供電,1測試輸入信號為高電平或低電平,通過G1在GND1和GND2施加共模瞬態(tài)干擾,檢測輸出端口信號是否和輸入信號保持一致。
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▲圖2 CMTI測試平臺
圖2所示為CMTI測試板與實驗平臺,1次側采用電池供電,2次側采用普通電源供電,示波器檢測2次側的輸出波形和共模瞬變電壓波形,通過輸出保持正確時,最大共模電壓瞬變值來計算數(shù)字隔離器的實際CMTI能力。
下文以榮湃E/M系列產品測試波形為例進行分析說明。
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▲圖3a 正共模電壓(輸入為高)測試波形
▲圖3b 正共模電壓(輸入為低)測試波形
圖3為正共模瞬變電壓下測試波形。圖中綠色為輸入波形,紅色為輸出波形,藍色為共模瞬變電壓波形。如圖3a所示,在輸入為高的情況下,共模電壓在5ns時間變化653V,輸出依然高電平,因此這個模式下,CMTI值超過130KV/us。同理,在輸入為低的情況下,CMTI值超過124KV/us
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▲圖4a 負共模電壓(輸入為高)測試波形
▲圖4b 負共模電壓(輸入為低)測試波形
圖4為負共模瞬變電壓下測試波形,圖中綠色為電池電源電壓,紅色為輸出波形,藍色為共模瞬變電壓波形。在輸入為高的情況下,CMTI值超過167KV/us,在輸入為低的情況下,CMIT值達到184KV/us。
# 榮湃數(shù)字隔離器磁場抗擾度性能 #
2Pai Semi
根據(jù)IEC61000-4-8工頻磁場抗擾度測試規(guī)范和IEC61000-4-9脈沖磁場抗擾度測試規(guī)范搭建的測試平臺如圖5a和圖5b所示。
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▲圖5a 工頻磁場抗擾度試驗臺
▲圖5b 脈沖磁場抗擾度試驗臺
測試結果見下表1所示,榮湃數(shù)字隔離器工頻磁場抗擾度滿足100A/m和脈沖磁場抗擾度滿足1000A/m,性能優(yōu)異。
▲表1榮湃數(shù)字隔離器磁場抗擾度測試結果
實驗小結
榮湃半導體
榮湃數(shù)字隔離器具有很強抗干擾能力,可以在電磁干擾嚴重的環(huán)境中可靠工作。榮湃E/M系列產品具有超過120KV/us的CMTI性能,U系列產品具有超過250KV/us的CMTI性能。同時,工頻磁場抗擾度可以通過100A/m,脈沖磁場抗擾度可以通過1000A/m。