TI把增强型隔离器的效率提升80%是如何做到的?



商悦传媒   2019-05-01 01:55

导读: )推出一款具有集成电源的新型单芯片增强型隔离器,其效率比现有集成器件高出80%。相较于分立式解决方案, ...

  )推出一款具有集成电源的新型单芯片增强型隔离器,其效率比现有集成器件高出80%。相较于分立式解决方案,

  在上海的TI新闻发布会上,TI隔离器全球市场经理GinaHann向电子产品世界的编辑介绍了隔离器的历史、特点及如何实现了高集成度。

  隔离器经历了三代发展。第一代通常是光耦隔离,用变压器进行AC-AC隔离。第二代是数字型隔离器:既可以用来做电源隔离,也可以做信号隔离。最新的第三代是增强型隔离器,它相对于前一代产品做了一个基本绝缘,例如基本绝缘的隔离电压等级是3000V,增强型要做到6000V以上,甚至10000V浪涌的电压。

  以TI来说,1997年起就专注于隔离器,2001年发布第一代产品,2008年发布第二代产品,2014年推出第三代隔离器。

  TI此次推出的ISOW7841是一款具有集成电源的新型单芯片增强型隔离器,兼具更低辐射和更高转换效率。

  隔离是一种屏障和保护,是阻隔系统的两个部分之间的DC和不期望的AC的一种手段,同时仍然能够实现这两个部分之间的数据和电力传输。

  强化隔离有助于保护操作人员和低压电路免受高压影响,提高抗噪声能力,以及处理通信子系统之间的接地电位差。

  产生隔离电源的传统方法是使用DC/DC转换器,以在反激式、飞降或推挽式拓扑中驱动变压器,但这种方法增加了设计的额外空间和成本,如图1所示。

  图1是经典的工业用隔离数据通讯的解决方案:隔离屏障的两边都必须要有电源,即系统(上图)和信号(下图)两边,这时就要用到DC/DC转换器、变压器及LDO等。特点是两边的信号都需要隔离,要提供相应的隔离电源,整个线路看起来比较复杂。

  可见从信号隔离到电源隔离是一个集成的解决方案。这样可以减少BOM(物料清单)和PCB(印制板)的尺寸;同时,因为集成在一个器件中,更容易进行系统认证。同时,因为器件的减少带来系统的稳定性,所以TI推出的具有集成电源的增强型隔离器解决方案,提供更高效的传输速率和更低的辐射,同时也输出最大功率,提高整个系统的稳定性。

  答:采用了展频技术。展频是频谱的扩散。通常我们看到的频谱是正态分布的尖峰。而采用展频的技术,我们把整个频谱进行扩展,将其变成一个平台型,整体往下平移,这样我们就可以做到10DB的优势。我们把整个频谱的分布往下压,压低了10DB,这样采用展频的技术可以提供更低的EMI(电磁干扰)对外辐射能力。