用于高端TC/RTD模块的16通道间隔离型模拟输解决方案

工业隔离状态简介

由于严格的稳定性要求,通道间隔离是许多应用(如天然气和石油工厂及发电厂)中模拟输入模块的常见需求。尤其对于热电偶/热电阻模块而言更是如此,它们的小信号易受噪声的影响且裸露检测元件可能接触到高共模电压。本文将概述用于模拟输入模块的易设计型高密度通道间隔离解决方案。随附的测
试结果表明,16通道、2.5 kV rms通道间隔离演示板可轻松通过EN55022 class B测试标准要求。

隔离拓扑和通道间隔离设计挑战

通常,过程控制输入采用组隔离或通道间隔离,参见图1。对于组隔离,多个输入通道组合在一起以共用一个隔离栅,包括电源隔离和信号隔离。与通道间隔离相比,这样可以节省成本,但限制了组内通道间的共模耐压差别,这意味着应尽量将这些通道全部放在同一区域中。通道间隔离(如图1右侧所示)总
方案编号:APM_PLC-AI_2016用于高端TC/RTD模块的16通道间隔离型模拟输入解决方案是有利于改进稳定性。话虽如此,每通道却需要更高的成本,因此工厂设计人员应仔细评估这一权衡。

关于通道与通道间隔离设计,主要的设计挑战是什么?

* 需要高电压隔离能力。需要同时考虑电源和数据隔离,隔离电压可超过2.5 kV。
* 需要考虑高通道密度的需求和有限空间的限制。传统的变压器封装太大,难以实现封装和PCB布局。
* 需要考虑高可靠性。关键部分的隔离器件通常需要UL/CSA认证,且定制变压器的成本很高。
* 需要高集成度且易于设计。

ADI最近推出了新一代isoPower®产品——ADuM5411,它于2016年7月发布,结合了我们最新的技术和改进型架构以同时提供数字信号隔离和电源隔离,从而可以解决上述挑战,向我们的客户提供更高集成度、稳定性、安全性和易用性。

 (a)组隔离和(b)通道间隔离

图1. (a)组隔离和(b)通道间隔离

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