ISO113 低成本、高电压、内部供电 输出隔离放大器

特征

独立隔离信号输出功率

小包装尺寸：双宽（0.6“）钎焊浸渍连续交流屏障额定值：1500伏

宽带：20kHz小信号，20kHz全功率

内置隔离输出功率：±0V至±8V输入，±50mA输出

多通道同步能力

板面积仅为0.72in.2（4.6cm~2）

应用

4mA至20mA V/I转换器电机和阀门控制器

隔离记录器输出

医疗仪器输出

气体分析仪

说明

ISO113输出隔离放大器提供通过隔离栅的信号和输出功率一个小的双宽蘸酱包。带有侧焊销的陶瓷非密封混合组件包含一个变压器耦合的DC/DC转换器和一个电容耦合信号通道。在隔离输出侧提供额外电源驱动外部负载。转换器受到保护有内部电流限制的对地短路，以及软起动特性限制来自电源。多通道同步can通过将TTL时钟信号应用于并联同步管脚。启用控件用于关闭变压器驱动，同时保持信号通道调制器激活。此功能提供降低低电压时静态电流的简便方法电力应用。宽阻隔销间距与内绝缘考虑到慷慨的1500Vrms连续额定值。通过100%的屏障故障保证可靠性符合UL1244试验方法的试验。低势垒电容最小化交流泄漏电流。这些规范和内置功能使ISO113易于使用，并提供紧凑型PC电路板布局。

电气

在TA=+25°C和VCC1=±15V，±15mA输出时，除非另有说明。

规范与ISO113相同。

注：（1）符合UL1244试验方法。100%在1500Vrms下测试1分钟。（2） 如果使用TTL级时钟的外部同步，频率应在1.2兆赫和2兆赫之间，占空比大于25%。

这个集成电路可能被静电放电损坏。伯尔-布朗建议使用适当的预防措施。未能遵守正确的操作安装程序可能会造成损坏。ESD损坏的范围包括细微的性能退化以完成设备故障。精密集成电路可以更容易受到损坏，因为参数非常小更改可能导致设备不符合其发布的规格。

典型性能曲线

在TA=+25°C，VCC1=±15VDC，±15mA输出电流下，除非另有说明

图1.信号和电源连接

操作理论

首页的框图显示了隔离放大器的同步信号和功率配置，消除拍频干扰。所有权人800kHz振荡器芯片，功率MOSFET变压器驱动器，专利方芯线连接变压器，以及芯片二极管桥向隔离放大器以及外部负载。信号信道电容耦合占空比编码信号穿过内置在包装中的陶瓷高压屏障。一对专用的收发一体机电路，在晶圆级进行激光修整，并通过一对匹配的“条纹”电容，结果是一个简单的，可靠的设计。信号和电源连接图1显示了正确的电源和信号连接。如图所示，应绕过所有电源引脚对于+VCC1的π滤波器，如果更多从隔离电源引出的电流超过±15mA。分开整流器输出引脚（±VCC2）和放大器电源输入引脚（±VC）允许额外的波纹过滤和/或调节。这个单独的输入公共管脚和输出感测为低电流与信号源接地相连的输入和输出负载，分别是为了最小化由于长时间的红外下降而产生的误差导体。否则，将Com 1连接到Gnd 1，并检测在ISO113插座处开单。使能引脚可以留在如果ISO113持续运行，则打开。如果不是，一个TTL低电平将禁用内部DC/DC转换器。这个同步输入必须接地才能进行非同步操作而1.2兆赫至2兆赫的TTL时钟信号提供多个单元的同步计时。ISO113隔离放大器包含一个变压器耦合的DC/DC转换器，该转换器由输入端供电隔离放大器的侧面。所有电源引脚（2，4，ISO113的13、14、15和16）具有内部0.1μF电容器对地。L1用于减缓直流/直流转换器的输入电流。C1用于帮助调节电流需求引起的电压纹波转换器。L1、C1和C2是可选的，但建议用于低噪声应用。DC/DC转换器产生一个未调节的±15V输出至±VCC2。如果ISO113是唯一使用DC/DC的设备电源转换器，针脚13和14以及针脚15和16可以直接连接，电路中无CO或LO。如果在这种配置中使用外部电容器，它不应该超过1μF。这种配置是可能的，因为隔离放大器和DC/DC转换器内部同步。如果其他设备由DC/DC转换器供电在ISO113中，应用程序可能要求波纹ISO113转换器的电压衰减，其中电路中应加入case、LO和CO。感应器用于衰减纹波电流和更高的值电容器可以用来降低纹波电压甚至更进一步。

可选增益和补偿调整

可达到额定增益精度和补偿性能没有外部调整，但是图2a的电路可以用于为所示值提供±0.5%的增益微调。通过增大R1和R2号。R1每增加2kΩ将额外增加1%调节范围，R2≥2R1。如果安全或方便指示另一个调节电位计的位置从图2a所示位置的屏障侧R1和R2的位置可以颠倒。增益大于1可以通过使用图2b.注意输入引用错误的影响与增益的增加成比例地乘以输出。此外，小信号带宽将随着增益的增加而成反比减小。在大多数情况下隔离放大器输入端的精密增益块将提供更好的整体性能。图3显示了一种修剪ISO113的VOS的方法。该电路可应用于信号Com1。价值观如图所示，±15V电源和单位增益，电路将提供±150mV调节范围和0.25mV分辨率一个典型的微调电位器。输出将有一些对电源变化的敏感度。对于±100mV微调，电源输出灵敏度为8mV/V。

可选输出滤波器，图4显示了一个可选的输出纹波滤波器，它可以减少在不影响直流性能的情况下，800kHz纹波电压小于5mVp-p。由于这种补偿，小信号带宽在30kHz以上。

多信道同步

可以实现多个ISO113s的同步通过将每个设备的引脚3连接到外部TTL电平振荡器，如图7所示。PWS750-1振荡器方便，因为其标称同步输出频率为1.6MHz，在ISO113（其标称不同步值）。开路选通器输出通常将7.5mA切换到0.2V低电平因此，外部上拉电阻器可用于不同的上拉电压如图7所示。号码确定由一个PWS750-1同步的信道数同步电压导体的总电容。他们必须小于1000pF，以确保在800千赫。在更高的频率下，电容必须是按比例降低。客户可以提供自己的TTL级别同步逻辑，只要频率在1.2兆赫到2兆赫之间，占空比大于25%。功率降低的单通道或多通道同步要求小于±15mA的应用的损耗VCC1通过驱动同步输入引脚（3）来完成并使用TTL振荡器启用引脚（1），如所示图5。

隔离栅电压

ISO113在以下条件下的典型性能阻隔电压应力在前两个绝缘电压执行曲线的推荐范围内表示以及IMR/泄漏与频率的关系。低势垒调制图5。降低功耗。®ISO1138标准水平，误差可以由内模抑制特性决定。在较高的势垒电压下，获得了典型的性能只要穿过屏障的dv/dt低于阴影第一条曲线上的面积。否则，信号通道将中断，导致输出失真，和/或移动直流电水平。这种情况是暂时的，正常运行一旦短暂的消失就恢复。只有当瞬态超过20千伏/微秒。即使在这种极端情况下，屏障的完整性保证。

高压试验

ISO113被设计成在1500Vrms下可靠运行连续隔离栅电压。确认障碍物完整性，100%进行两步击穿试验单位数量。首先，5657V峰值，60Hz势垒为施加10s以验证绝缘层高于这个水平。在这次曝光之后1500Vrms，60Hz电压施加1分钟至符合UL1244。寿命试验结果表明，在连续额定电压和最大工作电压下运行可靠温度条件。