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CMOS数字隔离器为智能电表提供数据保护 测试测量 免费猫

发布时间:2020-02-17 13:27:54 阅读: 来源:聚氨酯复合板厂家

CMOS数字隔离器为智能电表提供数据保护 - 测试测量 - 电子工程网

光耦合器供应商通常建议客户,在光耦合器打开时需要过量驱动光耦合器LED灯来提高抗噪声能力,反之在光耦合器关闭时要反向偏置LED灯。这些措施增加了光耦合器的CMTI,但同时也降低了器件寿命,影响了系统可靠性,增加了维护成本。

智能电表应用中所使用的另一种隔离解决方案是隔离变压器,但变压器一般应避免使用,因为它们容易受到电磁干扰(EMI)而破坏数据。脉冲变压器也不理想,因为其需要占用较宽带宽,而带宽对于数字信号传输是极为重要的。

有两大原因使得电磁场(EM)抑制力成为电表设计主要关注对象。首先,电表被安装到电磁噪声复杂的地点的概率较高。其次,一些隔离技术可能是电表系统应用中最薄弱的环节。例如,应用一个外部磁场到基于变压器的系统将对数据的完整性产生不良影响,事实上也出现过客户通过施加强磁铁或线圈到仪器而中断了电表正常工作的案例。在这两种情况下,外部磁场或电磁场噪声将导致错误测量数据提交到控制器。

现代CMOS数字隔离器克服了智能电表应用中的这些问题。与光耦合器相比,基于CMOS的数字隔离器提供相当高的CMTI性能,同时保证了更长的工作寿命和高可靠性。例如,Silicon Labs公司的Si84xx CMOS数字隔离器系列满足通用CMTI规格25kV/ micro;s,新一代隔离元器件预计将比现有产品的性能水平提高两倍。

就电磁场性能而言,CMOS数字隔离器大大优于其他隔离技术。例如,Si84xx隔离器具有市场在售的数字隔离元器件中最高的EMI耐受性( 300V/m电场抗扰度,和 1000A/m磁场抗扰度)。这些数字隔离器通过使用差分信号在隔离栅中进行数据传输,成对的窄通带滤波提供了极佳的共模噪声抑制能力,如图3所示。

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