Linear的μModule隔離器及100V多拓?fù)淇刂破?/h1>
作者：
時(shí)間：2017-04-10
來(lái)源：電子產(chǎn)品世界
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
掃碼關(guān)注
獲取最新最全汽車電子
技術(shù)方案與實(shí)用技巧
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在“2017慕尼黑上海電子展”上，Linear(凌力爾特)祭出強(qiáng)大陣容，有大量生動(dòng)演示。公司應(yīng)用技術(shù)工程師寧強(qiáng)先生為電子產(chǎn)品世界的編輯進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/201704/346390.htm堅(jiān)固的隔離，用于標(biāo)準(zhǔn)接口
Linear的μModule隔離器做了多年，目前系列很全，適合各種嚴(yán)苛的信號(hào)環(huán)境以及多種隔離接口，諸如RS485、SPI、MOS開(kāi)關(guān)、USB、I2C、RS232、CAN等。
μModule的特點(diǎn)是隔離度高，可達(dá)到7500VRMS的隔離度，ESD防護(hù)能力強(qiáng)，有高達(dá)25kV的ESD堅(jiān)固防護(hù)接口引腳，可承受大于30kV/μs的高共模瞬變，且有低EMI——低于CISPR 22 Class B的限值。
展會(huì)上，有展示隔離效果的demo(展示)，首先通過(guò)μModule一體化隔離式Anyside開(kāi)關(guān)控制器LTM9100。在其電路周邊會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的噪聲，例如一直有開(kāi)關(guān)在切換的動(dòng)作，表示電壓時(shí)有時(shí)無(wú)，會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。并在原副邊加了240V的電壓(注：可見(jiàn)電路板上面部分中，一些小燈泡在閃爍小火苗)。此時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)LTM2889(CAN隔離器)、LTM2881(RS485隔離器)、LTM2887(RS232隔離器)、LTM2887(I2C隔離器)等，最終進(jìn)達(dá)LCD顯示?？梢?jiàn)顯示屏依然順利地實(shí)現(xiàn)了操作。這說(shuō)明數(shù)據(jù)可以在強(qiáng)噪聲環(huán)境里依然可以可靠地傳輸，誤碼率極低，沒(méi)有丟包或誤碼現(xiàn)象。
“這類產(chǎn)品一般用在對(duì)質(zhì)量要求比較高的應(yīng)用中，尤其是電磁環(huán)境比較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)合下?！?寧強(qiáng)提及到。
據(jù)悉，μModule最高可實(shí)現(xiàn)7500VRMS的隔離度。那么，哪些場(chǎng)合需要如此高的電壓?例如醫(yī)療可用到5000V，需要把電源和USB、FTF-LCD接口等的信號(hào)隔離，過(guò)去客戶需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的電路，現(xiàn)在用μModule就可搞定。
100V多拓?fù)淇刂破?/strong>
新推出的LTC3871，是48V/12V升降壓產(chǎn)品。12V/48V升壓的應(yīng)用場(chǎng)景是什么?
當(dāng)12V滿電，或48V需要充電時(shí)，可以進(jìn)行12V-48V的升壓。它們共享一套電路?？梢杂糜谄嚨膕tart-stop啟停裝置。
據(jù)悉，很多客戶對(duì)LTC3871感興趣，因?yàn)橄啾然靹?dòng)(HEV)，48V純電動(dòng)車(EV)較容易，因混動(dòng)有油電切換的問(wèn)題。對(duì)于傳統(tǒng)汽車，啟停是最容易實(shí)現(xiàn)的，只需一些很小的改動(dòng)，使剎車后熄火，就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)油的目的;如果傳統(tǒng)汽車有48V鋰電，還可以在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，車還能行駛一段時(shí)間。
LT8708是雙向升降壓，可以堆疊較多。如果12節(jié)電池，一相是20A，20Ax12就是240A，若一相是25A，25Ax12=300，就是300A。
下圖演示中，一邊是輸電設(shè)備，12V有電時(shí)，充電充滿會(huì)放電，LT8705(注：是80V VIN和VOUT同步四開(kāi)關(guān)、降壓-升壓型DC/DC控制器)會(huì)產(chǎn)生電，這里增加了LTC4359，以防止回流。
上圖左側(cè)的LTC4359是單相MOS管，屬于理想二極管，導(dǎo)通時(shí)電阻是0Ω。而普通二極管，若12V充電，會(huì)有0.6V 電壓差，因此損耗較大。LTC4359很適合汽車應(yīng)用，因汽車是大電流，可降低損耗。
神奇的靜態(tài)開(kāi)關(guān)演示
下圖演示的是12V供電電路，每個(gè)有靜態(tài)開(kāi)關(guān)電源。普通產(chǎn)品(見(jiàn)右下“DUT3”)，上電后，會(huì)產(chǎn)生-40~-40DB的EMI(電磁干擾)噪聲。如果把競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的模式關(guān)掉，切換到Linear的產(chǎn)品(“DUT2”)，可見(jiàn)左側(cè)示波器上的基準(zhǔn)度非常平(示波器下圖)。但美中不足的是，開(kāi)關(guān)頻率處有個(gè)尖峰，這時(shí)可以加個(gè)很小的濾波器?？梢?jiàn)Linear產(chǎn)品的底噪很小。
為何“DUT2”比“DUT3”的電路板看起來(lái)大?
只是偶然做的電路板大，實(shí)際上“DUT2”的電路板可以做得更小。此演示的目的：在同樣功率情況下，看誰(shuí)的噪聲值更低。
“DUT2”上的明星產(chǎn)品是LT8614，具有2.5μA靜態(tài)電流的42V、4A同步穩(wěn)壓器Silent Swicher(安靜開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器)?，F(xiàn)在Linear又推出了新的LT8640，電流更大。
為何Silent Swicher的底噪很低?
原因之一是結(jié)構(gòu)特殊，例如引腳是左右對(duì)稱的，中間也有引腳，這樣左邊有電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，右邊也同時(shí)有電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，這樣左右磁場(chǎng)近似閉合，意味著對(duì)外輻射最小。
小結(jié)
Linear的產(chǎn)品是高可靠。別人做不了的Linear來(lái)做，擅長(zhǎng)電源、mesh網(wǎng)絡(luò)等。這和一家模擬公司的格調(diào)很類似?對(duì)了，ADI。實(shí)際上，ADI展位和Linear連在一起。3月11日，慕展開(kāi)幕的前3天，ADI宣布完成對(duì)Linear的收購(gòu)。這意味著不遠(yuǎn)的明年，可能看不到Linear公司獨(dú)立參展了。
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
在“2017慕尼黑上海電子展”上，Linear(凌力爾特)祭出強(qiáng)大陣容，有大量生動(dòng)演示。公司應(yīng)用技術(shù)工程師寧強(qiáng)先生為電子產(chǎn)品世界的編輯進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
堅(jiān)固的隔離，用于標(biāo)準(zhǔn)接口
Linear的μModule隔離器做了多年，目前系列很全，適合各種嚴(yán)苛的信號(hào)環(huán)境以及多種隔離接口，諸如RS485、SPI、MOS開(kāi)關(guān)、USB、I2C、RS232、CAN等。
μModule的特點(diǎn)是隔離度高，可達(dá)到7500VRMS的隔離度，ESD防護(hù)能力強(qiáng)，有高達(dá)25kV的ESD堅(jiān)固防護(hù)接口引腳，可承受大于30kV/μs的高共模瞬變，且有低EMI——低于CISPR 22 Class B的限值。
展會(huì)上，有展示隔離效果的demo(展示)，首先通過(guò)μModule一體化隔離式Anyside開(kāi)關(guān)控制器LTM9100。在其電路周邊會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的噪聲，例如一直有開(kāi)關(guān)在切換的動(dòng)作，表示電壓時(shí)有時(shí)無(wú)，會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。并在原副邊加了240V的電壓(注：可見(jiàn)電路板上面部分中，一些小燈泡在閃爍小火苗)。此時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)LTM2889(CAN隔離器)、LTM2881(RS485隔離器)、LTM2887(RS232隔離器)、LTM2887(I2C隔離器)等，最終進(jìn)達(dá)LCD顯示?？梢?jiàn)顯示屏依然順利地實(shí)現(xiàn)了操作。這說(shuō)明數(shù)據(jù)可以在強(qiáng)噪聲環(huán)境里依然可以可靠地傳輸，誤碼率極低，沒(méi)有丟包或誤碼現(xiàn)象。
“這類產(chǎn)品一般用在對(duì)質(zhì)量要求比較高的應(yīng)用中，尤其是電磁環(huán)境比較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)合下?！?寧強(qiáng)提及到。
據(jù)悉，μModule最高可實(shí)現(xiàn)7500VRMS的隔離度。那么，哪些場(chǎng)合需要如此高的電壓?例如醫(yī)療可用到5000V，需要把電源和USB、FTF-LCD接口等的信號(hào)隔離，過(guò)去客戶需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的電路，現(xiàn)在用μModule就可搞定。
100V多拓?fù)淇刂破?/strong>
新推出的LTC3871，是48V/12V升降壓產(chǎn)品。12V/48V升壓的應(yīng)用場(chǎng)景是什么?
當(dāng)12V滿電，或48V需要充電時(shí)，可以進(jìn)行12V-48V的升壓。它們共享一套電路?？梢杂糜谄嚨膕tart-stop啟停裝置。
據(jù)悉，很多客戶對(duì)LTC3871感興趣，因?yàn)橄啾然靹?dòng)(HEV)，48V純電動(dòng)車(EV)較容易，因混動(dòng)有油電切換的問(wèn)題。對(duì)于傳統(tǒng)汽車，啟停是最容易實(shí)現(xiàn)的，只需一些很小的改動(dòng)，使剎車后熄火，就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)油的目的;如果傳統(tǒng)汽車有48V鋰電，還可以在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，車還能行駛一段時(shí)間。
LT8708是雙向升降壓，可以堆疊較多。如果12節(jié)電池，一相是20A，20Ax12就是240A，若一相是25A，25Ax12=300，就是300A。
下圖演示中，一邊是輸電設(shè)備，12V有電時(shí)，充電充滿會(huì)放電，LT8705(注：是80V VIN和VOUT同步四開(kāi)關(guān)、降壓-升壓型DC/DC控制器)會(huì)產(chǎn)生電，這里增加了LTC4359，以防止回流。
上圖左側(cè)的LTC4359是單相MOS管，屬于理想二極管，導(dǎo)通時(shí)電阻是0Ω。而普通二極管，若12V充電，會(huì)有0.6V 電壓差，因此損耗較大。LTC4359很適合汽車應(yīng)用，因汽車是大電流，可降低損耗。
神奇的靜態(tài)開(kāi)關(guān)演示
下圖演示的是12V供電電路，每個(gè)有靜態(tài)開(kāi)關(guān)電源。普通產(chǎn)品(見(jiàn)右下“DUT3”)，上電后，會(huì)產(chǎn)生-40~-40DB的EMI(電磁干擾)噪聲。如果把競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的模式關(guān)掉，切換到Linear的產(chǎn)品(“DUT2”)，可見(jiàn)左側(cè)示波器上的基準(zhǔn)度非常平(示波器下圖)。但美中不足的是，開(kāi)關(guān)頻率處有個(gè)尖峰，這時(shí)可以加個(gè)很小的濾波器?？梢?jiàn)Linear產(chǎn)品的底噪很小。
為何“DUT2”比“DUT3”的電路板看起來(lái)大?
只是偶然做的電路板大，實(shí)際上“DUT2”的電路板可以做得更小。此演示的目的：在同樣功率情況下，看誰(shuí)的噪聲值更低。
“DUT2”上的明星產(chǎn)品是LT8614，具有2.5μA靜態(tài)電流的42V、4A同步穩(wěn)壓器Silent Swicher(安靜開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器)?，F(xiàn)在Linear又推出了新的LT8640，電流更大。
為何Silent Swicher的底噪很低?
原因之一是結(jié)構(gòu)特殊，例如引腳是左右對(duì)稱的，中間也有引腳，這樣左邊有電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，右邊也同時(shí)有電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，這樣左右磁場(chǎng)近似閉合，意味著對(duì)外輻射最小。
小結(jié)
Linear的產(chǎn)品是高可靠。別人做不了的Linear來(lái)做，擅長(zhǎng)電源、mesh網(wǎng)絡(luò)等。這和一家模擬公司的格調(diào)很類似?對(duì)了，ADI。實(shí)際上，ADI展位和Linear連在一起。3月11日，慕展開(kāi)幕的前3天，ADI宣布完成對(duì)Linear的收購(gòu)。這意味著不遠(yuǎn)的明年，可能看不到Linear公司獨(dú)立參展了。
評(píng)論