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技术

聊聊分层隔离基础知识

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<strong>作者:Mark Cantrell</strong>

利用序列光耦合器建立双隔离栅会存在一些问题,因为数据完整性很差,而且没有一种紧凑和廉价的方式为两个隔离栅之间的接口提供电源。随着iCoupler®等高性能数字隔离器以及isoPower®器件集成电源的问世,通过分层隔离器建立高压隔离栅现在已经成为一种可行解决方案。

由于新型电池和发电产业的快速扩张,我们需要具有很高工作电压的接口,还要求提供加强绝缘。例如,太阳能逆变器应用具有以下要求:

• 800 VDC的工作电压
• 2级污染等级
• 过压类别III

根据IEC 62109-1标准的有关加强绝缘的规定,这需要:

在非隔离应用中将数字隔离器用作电平转换器

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<strong>作者:高级应用工程师Xiaoqi Zhou </strong>

iCoupler®数字隔离器广泛用于跨越隔离栅传输数字信号。某些情况下,数字隔离器在非隔离应用中也非常有用。

<strong>–48 V DC-DC电源</strong>

典型电动机控制原理图及解说

<br/>1、定时自动循环控制电路

<strong>说明:</strong>

1、 题图中的三相异步电动机容量为1.5KW,要求电路能定时自动循环正反转控制;正转维持时间为20秒钟,反转维持时间为40秒钟。

2、 按原理图在配电板上配线,要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。

3、 简述电路工作原理。

注:时间继电器的延时时间不得小于15秒,时间调整应从长向短调。

如何准确测量你们电机的功率因数

功率因数,是有功功率和视在功率的比值,是异步电动机的主要性能指标之一。从等效电路看,异步电机是一个感性电路,必须从电网吸收感性无功,其功率因数总是小于1的。

电机在空载时转子电流约等于零,定子电流基本上是励磁电流,其主要成分是磁化电流,因此,空载时的功率因数很低,约为0.2。电机在加上负载后,转子电流增大,输出的机械功率增大,定子电流中的有功成分增大,因此定子的功率因数迅速增大。但当负载增大到一定程度,负载增大引起转差率s较大,转子的电压、电流之间的相位角较大,转子的功率因数下降,定子的功率因数也随之减小。换言之,在整个正常工作范围内,只有在某一负载时有最大功率因数,通常使在额定负载或略低于额定负载附近有最大功率因数,一般为0.7~0.9,而空载,轻载时功率因数则很低。

针对电机功率因数的准确测量,一般需要从以下几个方面下手来提高测量的准确性。

低压差调节器—为什么选择旁路电容很重要

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<strong>Glenn Morita</strong>

虽然人们普遍认为电容是解决噪声相关问题的灵丹妙药,但是电容的价值并不仅限于此。设计人员常常只想到添加几个电容就可以解决大多数噪声问题,但却很少去考虑电容和电压额定值之外的参数。然而,与所有电子器件一样,电容并不是十全十美的,相反,电容会带来寄生等效串联电阻(ESR)和电感(ESL)的问题,其电容值会随温度和电压而变化,而且电容对机械效应也非常敏感。

设计人员在选择旁路电容时,以及电容用于滤波器、积分器、时序电路和实际电容值非常重要的其它应用时,都必须考虑这些因素。若选择不当,则可能导致电路不稳定、噪声和功耗过大、产品生命周期缩短,以及产生不可预测的电路行为。

使用同步检测进行精密低电平测量

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<strong>作者:Luis Orozco,ADI公司系统应用工程师</strong>

同步检测是一项实用的技术,它可通过许多仪器仪表应用提取低于噪底的嵌入低电平信号。例如:测量非常小的电阻,测量在强背景光下光的吸收或反射,或者甚至在高噪声电平的情况下进行应变测量。

全面解读电动汽车电机基础知识

<strong>电动汽车电机的地位</strong>

电控系统是电动车的大脑,指挥着电动汽车的电子器件的运行,而车载能源系统是电控系统中的核心技术,它是衔接电池以及电池组和整车系统的一个纽带,其中包括电池管理技术,车载充电技术以及DCDC技术和能源系统总线技术等。因此车载能源系统技术日益成为产业应用技术研究的重要方向,并且,也日益成为产业发展的重要标志。目前,该技术已经成为制约电动汽车产业链衔接和发展的重要瓶颈。

<strong>电动汽车电机的产业化转型</strong>

突破PLCDCS多通道模拟输入通道间隔离、高密度和EMI高辐射的设计障碍

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<strong>Van Yang, Songtao Mu, 和 Derrick Hartmann</strong>

<strong>简介</strong>

在高端工厂自动化应用中(如油气厂和电厂),常会要求多路采 集通道与通道之间进行隔离,其中高耐压、小尺寸、低EMI、高可 靠性和低成本等要求在通道间隔离设计中别具挑战性。通常目前 现有成熟方案,标准模块实现的通道密度往往仅限于四个通道或 八个通道,通道间隔离只能承受数百伏特耐压。

一文看懂电机所有大学问,从原理、分类到应用

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电动车电机根据其使用环境与使用频率的不同,形式也不同。不同形式的电机其特点也不一样。电动车电机普遍采用永磁直流电机。所谓永磁电机,是指电机线圈采用永磁体激磁,不采用线圈激磁的方式。这样就省去了激磁线圈工作时消耗的电能,提高了电机机电转换效率,这对使用车载有限能源的电动车来讲,可以降低行驶电流,延长续行里程。

电动车电机按照电机的通电形式来分,可分为有刷电机和无刷电机两大类;按照电机总成的机械结构来分,一般分为“有齿”(电机转速高,需要经过齿轮减速)和“无齿”(电机扭矩输出不经过任何减速)两大类。电动机是一种旋转式电动机器,它将电能转变为机械能,它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。

<strong>组成结构</strong>

精密模拟控制器优化高效率锂离子电池制造

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<strong>Wenshuai Liao 和 Luis Orozco</strong>

节能和环保在我们的日常生活中扮演着重要的角色;而随着价格亲民的混合动力汽车和电动汽车的发布,人们的这些意识进一步得到了提高。这两项技术均使用大量充电电池,其中高品质、高功率的锂离子电池单元代表了目前为止最佳的解决方案。这些电池广泛用于笔记本电脑、手机、数码相机、摄像机和其他便携式设备中,但生产效率并未成为一个主要问题,因为这些电池的容量较低,通常为每单元或每组低于5 安时(Ah)。一个典型的电池组由不到一打的电池单元组成,因此匹配也不是什么重要问题。

伺服电机控制器的参数整定

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<strong>整定的目的:为何整定?何时需要整定?</strong>

从本质上来说,伺服系统的工作就是将指令输入和输出的误差减小到零。而将误差减小到零试图花费多大的“力气”取决于系统是被如何整定的。简单地说,整定就是调节伺服系统对于任意给定误差的反应以使系统获得给定响应。在大多数高性能伺服应用中,目标是获得对于误差的高响应速率(又称带宽),并在运转和停转时维持误差尽可能小。当然,很多应用需要较慢的响应速率;在系统运动中总会存在一定的跟踪误差。一个整定好的系统不一定要尽量快地消除误差,而是要对误差做出机器设计者所期望的反应。

集成信号和电源隔离提供鲁棒且紧凑的测量与控制

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<strong>作者:Baoxing Chen</strong>

鲁棒且精确的测量与控制对工业仪器仪表和过程控制应用十分重要。为了防止接地环路影响测量精度,以及避免瞬变电压永久性损坏仪表,诸如RTD或热电偶之类的各种工业传感器一般都需要输入隔离。除了很小的目标差分信号以外,这些传感器还可能承载显著的共模电位或较大的电压瞬变,前者会降低数据采集精度,后者则可能带来安全风险。

横跨隔离栅的电涌:数字隔离器为加强绝缘确立标准

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<strong>简介</strong>

传统上,光耦合器用于隔离多种电气设备中潜在的危险电压。如今,基于变压器或容性耦合技术的现代数字隔离器得到了广泛应用。基于变压器的数字隔离器拥有诸多优势,比如高性能、集成功能、低功耗、出色的长期可靠性以及更高的易用性等。

需要隔离的原因有多种。通过隔离,在使用不同的接地基准电压或电源电压时,功能电路可以正常工作。在系统长期工作期间,必须保护设备操作员或病人,使其免受电击或危险电流的伤害。必须防止敏感和/或昂贵的系统因电涌而损坏——比如雷击。

数字隔离器的浪涌测试

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许多应用要求隔离危险电压,以符合国际安全标准的要求。为了确保设备和操作人员的安全,这些标准往往要求隔离元件(如数字隔离器或光耦合器)能承受10 kV(峰值)以上的高压浪涌。因此,测试隔离器浪涌性能是开发安全、可靠器件的必要环节。

国际电工委员会(IEC)和VDE (Verband der Elektrotechnik)两个组织出版的标准就隔离技术在医疗、工业、消费以及汽车等系统中的系统级和元件级应用进行了规定。为了确保在出现高压浪涌时人员和设备的安全,这些标准根据具体应用所需要的隔离等级规定了不同的浪涌额定值。

共有三类常见的隔离等级:功能隔离、基本隔离和增强隔离。功能隔离仅有少量安全要求,因为它一般只用于要求隔离接地基准电压的场合,以保证电路能正常工作。可见,安全性和浪涌性能并不是功能隔离的主要考虑因素。

善用隔离安全标准

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<strong>作者:Mark Cantrell,ADI公司</strong>

<strong>标准是一种资产——如果您了解它们的话</strong>

本文探讨如何有效使用IEC(国际电工委员会)安全标准,以便从数百项可用标准中找出与问题相关的标准,探索设计的限制条件。IEC的标准和支持文件常常被设计人员视为累赘,但如果您对其包含的内容有一些了解,知道如何查找和使用它们,最重要的是知道从哪里起步,那么它们其实是一笔巨大的财富。本文将说明如何使用从多家安全机构免费获得的信息来构建标准之间的关系图。

循环冗余校验确保正确的数据通信

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<strong>Ken Kavanagh</strong>

在工业环境中,电子系统通常工作在极端的温度条件下,或处于电子噪声环境,或是其它恶劣条件,而系统在这种条件下能否正常工作至关重要。举例来说,如果发送给控制机器臂位置的DAC的数据遭到破坏,机器臂就会按非预期的方向移动, 这不仅危险,而且代价巨大。试想一下,机器臂如果砸到生产线上的新车,或者更糟,砸到生产工人,后果会怎样?

有几种方法可以确保收到正确数据后才执行动作。最简单的方式就是控制器回读所发送的数据。如果接收的数据与发送的数据不匹配,则说明其中一者已受到破坏,必须发送新数据并进 行验证。这种方法的确可靠,但产生的开销也很大,每段数据 都必须经过验证,传输的数据量要翻一倍。

永磁同步电机原理、特点、应用详解

电机对于工农业来说至关重要,本文将会对电机的定义、分类、电机驱动的分类进行简介,并详细介绍永磁同步电机的原理、特点以及应用。
电机的定义

ADC中的集成式容性 PGA :重新定义性能

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<strong>摘要</strong>

ADI专利的容性可编程增益放大器(PGA)相比传统的阻性PGA具有更佳的性能,包括针对模拟输入信号的更高共模电压抑制能力。

本文描述了斩波容性放大器的工作原理,强调了需要放大传感器小信号至接近供电轨——比如温度测量(RTD或热电偶)和惠斯登电桥——时,此架构的优势。

Σ-Δ型模数转换器(ADC)广泛用于传感器具有较小输出电压范围和带宽的应用中(比如应变计或热敏电阻),因为这种架构提供高动态范围。具有高动态范围是因为,相比其它ADC架构,它具有低噪声性能。

Σ-Δ型ADC拓扑结构 基本原理:第二部分

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AD717x是ADI公司最新系列的精密Σ-Δ型ADC。该ADC系列是市场上第一个提供真正24位无噪声输出的转换器系列。AD717x器件可使对噪声异常敏感的仪器仪表电路的动态范围最大化,支持降低或消除信号调理级中的前置放大器增益。这些器件还能高速运行,提供比以前更短的建立时间。由此可缩短控制环路对输入激励信号的响应时间,或通过更快的每通道吞吐速率来提高转换通道密度。

Σ-Δ型ADC拓扑结构 基本原理:第一部分

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<strong>作者:Michael Clifford 应用工程师 ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

Σ-Δ型ADC是当今信号采集和处理系统设计人员的工具箱中必不可少的基本器件。本文的目的是让读者对Σ-Δ型号ADC拓扑结构背后的根本原理有一个基本了解。本文探讨了与ADC子系统设计相关的噪声、带宽、建立时间和所有其他关键参数之间的权衡分析示例,以便为精密数据采集电路设计人员提供背景信息。

它通常包括两个模块:Σ-Δ调制器和数字信号处理模块,后者通常是数字滤波器。Σ-Δ型ADC的简要框图和主要概念如图1所示。