电子产品世界

在高噪声应用中使用隔离放大器应该注意闩锁效应 CMOS器件的闩锁效应风险必须要仔细考虑，特别是直接连接到易受经常出现瞬变噪声影响的信号源时。ACPL-C78X的模拟输入结构在设计上考虑了经常发生在高噪声应用环境，例如电机驱动设备和其他电源逆变系统中的瞬变和浪涌，其它可能在输入上造成电压瞬变的场合包括短路和过载。ACPL-C78X经过-2V到6V的直流电压测试，加上高达-6V的瞬变电压两秒钟，并未发生闩锁反应或器件受损的情况[1]。

应该检查VIN+和VIN-到GND1接地的输入共模电压 隔离放大器的差模输入采用全差分开关电容电路实现。与使用具备差分式输入的隔离放大器和模数转换器类似，设计工程师必须了解通常会在数据手册中标明的输入共模电压。举例来说，ACPL-C78X的产品数据手册就标明VIN+和VIN-的工作输入电压限制为±2V，超过这个限制就可能会损害增益和系统的性能[1]。

隔离

不应该混淆隔离电压和工作电压 在设计模拟信号隔离电路时，设计工程师必须考虑到隔离放大器的隔离电压和连续工作电压，以确保产品符合相关的安全标准。隔离电压代表了在输入和输出上可以短暂承受的电压大小，依UL 1577标准，Avago的每一个隔离放大器都通过加上大于或等于1.2倍额定电压一秒钟进行验证和安全性测试，泄漏电流? 5μA，例如通过5000Vrms[2]验证的ACPL-C78A在批量生产测试中，每个器件都以≥6000Vrms进行一秒钟测试。隔离电压是一个不应该被视为输入输出连续电压的绝缘电压规格。

工作电压则是系统保证可以持续安全工作而不会伤害隔离屏障的最高电压值，依IEC/EN/DIN EN 60747-5-2，ACPL-C78X系列的最高工作绝缘电压为1140Vpeak，并且可以在806Vrms下连续工作。如果需要1000Vrms的工作电压，那么可以使用HCNR201[3]，如果891Vpeak就可以满足设计要求，HCPL-7800A[4]也可以是一个选择。HCNR201和HCPL-7800A都是安华高科技公司所提供的高线性模拟光电耦合器产品。

电流感应的分流器选择

搭配分流电阻，隔离放大器可以形成隔离电流传感器，分流器的选择通常是在最低功耗和最大精确性间进行折中。较小的电阻值可以降低功率耗损，但较大的电阻值则可以通过使用隔离放大器的完整输入范围来改善电路的精确性。由分流器在正常工作情况下可以承受的峰植电流和隔离放大器的目标输入范围，我们可以使用欧姆定律来计算出分流电阻的大小。

应该注意分流电阻随温度和时间的漂移 在决定分流电阻值后，我们还必须仔细考虑有关电阻本身误差和稳定性限制等相关的重要参数，在典型的电流感应应用环境中，使用?1%误差的产品基本上已经足够，如果需要更高的精确性，也可以选择?0.1%甚至误差更低的产品，或者采用调校方式来消除初始误差。

调校可以将分流电阻本身误差值所带来的测量误差消除，但却无法解决因温度和时间所造成的电阻漂移问题。电阻的温度系数(TCR)是用来描述特定温度范围内因环境温度改变所造成的电阻值变化，50ppm/oC的分流电阻是常见的选择，市面上也提供有10ppm/oC的分流电阻产品，我们可以参考相关的产品数据手册对它的工作条件进行研究，并留意有时可能出现的非线性响应。

不应该只注意标称功率规格 分流器的额定功率是一个非常重要的选择条件，在设计中，分流器上的功率消耗可以通过I(rms)2xR得出，脉冲电流所造成的功率耗损也应该加入计算。查看分流电阻规格时，如果考虑到环境温度，设计工程师必须注意标称额定功率外的情况，并参考功率下滑曲线。另外，和直接采用气流散热的产品比较，部分分流电阻还可以加上散热片来有效强化可以处理的功率等级，因此最好使用具备足够功率处理能力的分流电阻以保留设计的安全余裕空间。

关键词： 隔离 模拟信号 放大器设计