Analoge isolement circuits: enige ervaring op dit?

M

mfilippa

Guest
Hallo,

Ik heb een applicatie waar ik moet interface een hoogspanningstransmissienetwerk analoge signaal naar een DSP / Computer.Ik heb geen probleem om de spanning tot op redelijke niveaus.

Isolatie is mijn belangrijkste zorg.Ik heb geprobeerd met behulp van HCNR201 en had geen succes bij het combineren met opamps.Ik
ben op zoek naar een leuke reactie tot 1MHz.Ik probeerde de BJT route voorgesteld in Agilent
Toep.downloads Opmerking en het werkt prima tot 1MHz, maar het is niet correct.Aan de andere kant, kon ik nooit deze werkgroep met snelle opamps.

Is er iemand weet een andere koppeling /
isolatiestatus methoden voor snelle analoge signalen?Ik lees een bericht met betrekking tot VCOs.Ik weet wat ze zijn en hoe ze werken, maar ik heb nooit gezien dat een praktische schakeling werkt.Het zou fantastisch zijn als iemand kan suggereren sommige IC's om mee te beginnen.

Door de manier, het signaal is zowel AC en DC.

Bedankt!
Mariano

 
Er zijn een ras van isolatie methoden.Je kan beter af zijn met behulp van en ADC het digitaliseren van het signaal en stuurt het via de barrière met een opto isolator type circuit.U kunt vervolgens gebruik transformatoren om de macht aan de ADC met een gelijkrichter en spanningsregelaar.

 
Winderig
op weg is de eenvoudigste, ik willen uitbreiden op het een beetje en raden u aan gebruik van een seriële ADC om de opto isolerende tellen tot een minimum te beperken, en een laag stroomverbruik geïsoleerde DC-DC converter.Er zijn veel leveranciers voor dit deel met een andere macht en isolement beoordelingen meestal 1000V te 4000VAC.

Succes

 
Probeer gebruik signaal transformator te isoleren en de overdracht signaal.

 
Ik dacht over de ADC en digitale optocouplers.Maar ik vind het een zeer dure methode voor signalen tot 1Mhz.

Allereerst de ADC moet monster bij 2Mhz of hoger,
waardoor dit duurder.Trouwens, er zijn niet veel seriële ADC voor dergelijke snelheden.En als ik ga met parallelle bijdragen inzake het toegangsdeficit, bijvoorbeeld 16-bits resolutie, ik ga moeten 16 snel optocouplers voor slechts een signaal.Een ander punt, als ik gebruik seriële ADC bemonstering op 5Mhz, 16-bits resolutie, betekent dit dat ik een seriële uitgang van ongeveer 90Mbps.Dit is veel te snel voor een eenvoudige aanvraag.

Nu dit vergelijken met een basisproject circuit met 4 transistoren en een HCNR201, dat bijna dezelfde prestaties.

alphi: Ik kan geen gebruik maken van een signaal transformator met DC-signalen.

Eventuele ideeën over het manipuleren van dit signaal te koppelen door middel van transformatoren?Ik onderzocht een bestuur van een Yokogawa Power Analyzer (interfases tot 200A en 1000V) en ze gebruiken koppeling transformatoren voor alle analoge signalen, met inbegrip van DC-signalen.Ik vond dat sommige optocouplers maar zij waren het verzenden van informatie aan de hoogspanning kant.Enig idee over hoe ze kunnen worden dit te doen?Ik kan foto's sturen als je nodig hebt.

Mariano

 
Sommige bedrijven maken analoge type opto couplers.Zij hebben feedback over de verzendende kant aan predistort het signaal te compenseren nonlinearities in de opto-dioden genoemd.

U zult nog steeds behoefte aan een transformator geïsoleerde voeding voor het aandrijven van de verzendende einde van de koppeling.

Ik zou niet verwachten grote lineariteit en bandbreedte van deze items, maar u mag geen behoefte aan extreem hoge prestaties.

 
Hallo mfilippa,
Kunt u beschrijven nauwkeuriger uw aanvraag:
a) DC tot 1MHz of een smal assortiment?
b)
hoeveel bits resolutie van uw plan te verkrijgen?

In het algemeen is het beter te digitaliseren (of converteren spanning naar frequentie) primaire signaal rechtstreeks op een groot potentieel en vervolgens de overdracht van digitale signaal via isolatie (optocoupler of transformator).U zult ook moeten DC-DC converter.
Wees voorzichtig met optocouplers: hoge isolatie spanning wordt slechts als een test spanning.Optocouplers onderworpen zijn aan het ouder worden ...Real werkt spanning is veel lager dan een test.Als u zichzelf volatge is hoger dan 1kV, gebruik in plaats van transformatoren optocouplers.

-alex840

 
Gebruik twee afgedekte optocouplers.Configureer de optocouplers zodanig zijn dat een effectief annuleert de nonlinearities.

Een van de twee regelingen is gemeen.

1) het signaal kruist het isolement barrière (optocoupler) en er is uitgebreid en terug over de drempel (optocoupler) worden vergeleken met het oorspronkelijke signaal.(Kan worden ontworpen om een faalveilig).

2) Een van de optocoplers wordt gebruikt voor het genereren van een lokale feedback voor het verzenden van de versterker en de andere wordt gebruikt om de randvoorwaarden van het isolement barrière en wordt ontvangen door een afgedekte winnen versterker.

# 2 heeft een hogere frequentie respons.Voorbeeld: Vishay IL300
http://www.vishay.com/optocouplers/list/product-83622
(De voorbeelden zijn voor 200KHz frequentie respons).

http://www.vishay.com/optocouplers/opto-linear/

Kenmerken van Phototransistors: http://www.engr.udayton.edu/faculty/jloomis/ece445/topics/egginc/pt_char.html

Zoeken op het web voor 'lineaire optocoupler "en / of"
is gevonden lineaire optocouplers ".

 
Ik ben al gebruik geëvenaard optocouplers.Check de foto I'm verzenden.Het is een simulatie van de werkelijke route I'm werkt.Het heeft een goede respons op ongeveer 500kHz.

Dit circuit is in orde, maar:
a) het is niet juist, het is een 3%-fout in de volledige schaal-signaal bij lage frequenties
b) gebruik optocouplers, met hun verouderende werking en niet-lineariteiten.

Ik probeerde met behulp van opamps, maar de bandbreedte is sterk verminderd.Ze zijn zeer onstabiel en ik kon het niet maken werk.

Ik ben geïnteresseerd in een oplossing als alex840 gepost, met behulp van transformatoren voor hogere spanning isolement.Trouwens, ik denk dat het kan veel goedkoper dan het gebruik van de bijdragen inzake het toegangsdeficit.

Alex: hoe denkt u digitaliseren een signaal te koppelen door middel van transformatoren?Ik dacht van FM-modulatie.Ik moet trasmit van DC tot 1MHz.
Ik was na te gaan of de analoge apparaten hebben enkele spanning naar frequentie omvormers, maar het maximum.frequentie is 3MHz en ik denk dat het niet genoeg is om een signaal van 1MHz.

Enig idee hierover?

Mariano
Sorry, maar je moet inloggen om dit onderdeel te bekijken koppelingseisen

 
Er is een andere optie.Hak de ingangssignaal (vermenigvuldigen door -1) zodat je een DSB-signaal en doorgeven via een transformator.Synchroon demoduleren zij aan de andere zijde.U kunt de vervoerder signaal aan de ene kant en door tot aan de andere kant met een transformator.

 
VCO gebaseerd schakelingen moduleren een lokale oscillator met het signaal ...wezen FM.Dit is binnen het isolement barrière (dwz magnetische of opto coupler).Dan een PLL (Phase lock loop) tracks van de FM-signaal en de PLL VCO spanning is het demoduleren resultaat.Met de nodige aanpassingen in het circuit is stabiel binnen de PLL's frequentie respone.

Lineariteit en de congruentie van de VCO's is de voornaamste bron van fouten.Deze methode is nog steeds gebaseerd op een afgedekte reactie van de twee VCO's.Als 3% is niet goed genoeg ...dan denk ik dat een FM / VCO isolator wordt niet beter.

Ik hou van
het idee winderig.

Op de HV (hoogspanning zijde) om de DC-offset en thermische drift een methode gebruiken die vergelijkbaar zijn met een chopper gestabiliseerde versterker.Inverteren het signaal en een lokale spanning verwijzing naar twee differentiële paren.Tijd verdelingmultiplex het signaal paren alleen gebruik te maken van een transformator aan de randvoorwaarden van het isolement barrière.Dan demultiplex de analoge niveaus voor het verkrijgen van het signaal en de referentie.De gedifferentieerde niveaus kan worden gebruikt om eventuele compensaties en thermische afwijkingen.

Zoeken http://www.sensorsmag.com/
Voorbeelden:
http://www.sensorsmag.com/articles/0199/iso0199/main.shtml
http://www.sensorsmag.com/articles/0400/70/main.shtml
http://www.sensorsmag.com/articles/0598/sig0598/main.shtml

Zoeken op Google met behulp van combinaties van zoekwoorden: "differentiële signalen" "isolement barrière" "isolement circuits" "galvanische isolatie"

 
Winderig idee is uitstekend!

Check het schema en laat me weten als u het eens met dit:

Op de HV zijde:

1) loopt het signaal via twee opamps: volgeling en omkeren
2) Schakel de signalen met behulp van een snelle CMOS analoge schakelaar
3) paar dat door middel van een transformator
4) Swtiching frequentie moet 5 tot 10 keer maximale bandbreedte.Als ik wil van DC tot 1MHz, ik kan gebruik maken van een klok van 10MHz

Op de geïsoleerde zijde:

Ik was oorspronkelijk denken van het gebruik van dezelfde regeling te demoduleren van het signaal, maar ik vond dat ik ga moeten extreem snelle opamps te volgen 10MHz schakelfrequentie (check Scan.JPG)

Dus heb ik eindelijk nagedacht over het uitvoeren van de output van de gekoppelde signaal trhough een schakelaar en een cap (soort van monster-en-houden), en alleen de niet-geïnverteerde deel van het signaal (check Scan1.JPG)

Bent u het eens met deze of denkt u dat demoduleren op de geïsoleerde kant moet worden gedaan op een andere manier?

By the way, bedankt voor de sensormag links.Ik drukte ze allemaal en ik ben gaan lezen nu.

Mariano
Sorry, maar je moet inloggen om dit onderdeel te bekijken koppelingseisen

 
U zult moeten doen, een echte demoduleren.De halve golf methode zal niet werken.

U hoeft niet de twee snelle versterkers aan de rechterkant.U kunt demoduleren direct na de transformator.U centrum tik-en grondpersoneel het centrum op.Dan kunt u de bovenkant en de onderkant winden winden in en uit.

Volg dat door een low pass filter op 1,2 MHz of zo en dan is uw lage snelheid versterkers.

 
Overweeg het gebruik van standaard-radio modulatie circuits: evenwichtige modulatoren (analoge multiplicatoren) met zonde en cos gefaseerde vervoerder en bijpassende samenhangend demoduleren ontvanger.Dit kan zeer kosteneffectief terwijl ruimschoots bandbreedte.Je kan gemakkelijk een draaggolffrequentie ongeveer 50MHz.Standaard radio circuits zijn goedkoop en zeer geïntegreerd.

Iets om over na te denken

<img src="http://www.edaboard.com/images/smiles/icon_smile.gif" alt="Lachten" border="0" />Voorbeeld schakelingen:

Modulator: http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX2452.pdf
Demodulator: http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX2451.pdf

Een Fout Analyse van de kwadratuur Modulator en Demodulator:
http://www.tropian.com/tech/tech_docs/wse00.pdf

 
Transformers:
a) u kunt digitaliseren signaal en doorgeven via
disatdvantage - u nog ADC
maar soms is het goedkoper om gebruik ADC.Het was mijn reden om u vragen over resolutie.
b) u kunt converteren naar spanning en frequentie doorgeven via
disadvatage - deze methode primair gericht op het werken met lage snelheid signalen.belangrijkste zorg - lineariteit en de frequentie respons.
c)
die u kunt gebruiken modulatie (dank, winderig!).
disadvatage - op 10MHz moet u corrigeren signaal.Mijn ervaring leert dat het geen eenvoudigste taak ...Om dezelfde lineariteit als met ADC moet je dezelfde complexiteit van het circuit.(IMHO).

Dus, ik zou liever gebruik ADC met seriële gegevens.

 
Uitstekend!Ik had nooit gedacht dat de aarding van de CT en schakelt de uitgang.Dit is een uitstekend idee.Ik denk dat dit de definitieve oplossing.Het is erg goedkoop en eenvoudig, plus ik kan synchroniseren alle signalen op een zelfde klok, dus kosten te besparen en onderdelen.Dank u winderig.

Ik was een beetje bezorgd over het verzadigen van de transformator kern.Als de gehakte signaal niet perfect symmetrisch, zou er een stijging in de huidige en flux in de transformator kern.Het zal stoppen wanneer krijgt tot verzadiging, maar dan zal ik niet-lineariteiten.Eventuele ideeën over weten?

alex840: Bedankt voor de suggestie.Bijdragen inzake het toegangsdeficit waren echt verleidelijk voor mij want ik dacht aan het manipuleren van de signalen over de geïsoleerde kant met behulp van een DSP.Dan, de toezending van de gedigitaliseerde signaal is gemakkelijker voor mij.Toch vond ik dat vrijwel alle seriële bijdragen inzake het toegangsdeficit liggen in het kSps bereik.Voor een 1MHz bandbreedte, zou ik moeten ten minste een 5MSps seriële ADC en er zijn niet veel beschikbaar.Een andere kwestie is de kosten.Heb je enige ervaring met snelle seriële bijdragen inzake het toegangsdeficit?Ik TI.com gecontroleerd en zij hebben geen snelle ADC met seriële interface.

Tanuki: Dat is een goede keuze te (en ook zeer goedkoop).Ik zal er over nadenken en probeer het uit te werken.Helaas heb ik geen ervaring hebben op radio frequentie of de FM-modulatie, maar uiteraard zal ik het eens proberen.Het is een zeer goede keuze.

Ik dank u allen voor uw suggesties en hulp.Ik zal na de resultaten, schema's ans PCB's zodra ik ze bouwen.

Mariano

 
Voor hoge snelheid seriële ADC kunt u Analog Devices (www.analog.com).
Een ander voorstel: u kunt uw DSP en ADC met een hoog potentieel digitaliseren en bereken uw signaal er en vervolgens de overdracht van computatie via isolement.Mijn ervaring leert dat resultaat van de berekening in de meeste gevallen heeft een veel lagere bandbreedte.Als het zaaien in uw geval - denken over mijn voorstel.

Alex

 
Transformator verzadiging: U kunt u een DC condensator blokkeren of toestaan dat een kleine hoeveelheid flux onevenwichtigheid ...het onevenwicht zal zeer klein op een laag vermogen.

In uw prototype, voeg de DC blokkeren condensator ...dan kun je korte studie naar het effect van het weglaten.

Ik denk dat de kleine niet-lineariteit van de kern zullen annuleren onevenwichtigheden goed alvorens verzadiging kunnen worden bereikt.

 
niet het wiel opnieuw uitvinden

gebruik ADC Isolatie producten uit www.nve.com en www.analog.com

ze hebben 4-kanaals isolatoren op een chip die is klein en lage kosten.

Ze gebruikten de twee verschillende magnetische technologie, kunt u ook gebruik maken van sommige enkel kanaal opto met logische uitgang die werkt tot 1mbps, maar nve werkt ap naar 30mbps

Ik haat het gebruik van kant gemaakt trans voor deze taak.

 
You must log in or register to reply here.

Welcome to EDABoard.com

Sponsor

Back
Top