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數(shù)字隔離器,筑牢AC-DC數(shù)字電源中的“安全防線”

04/24 11:29
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在傳統(tǒng)工業(yè)與現(xiàn)代科技高速交融的發(fā)展浪潮中,AC-DC數(shù)字電源作為電能轉(zhuǎn)換的核心樞紐,不僅能將交流電精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)化為直流電,還可通過軟件編程實(shí)現(xiàn)電流限制、過溫保護(hù)與設(shè)定輸出電壓等多種功能,是現(xiàn)代眾多電力電子基礎(chǔ)設(shè)施中不可或缺的精密供能單元。

從工廠車間中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化設(shè)備,到數(shù)據(jù)中心支撐海量運(yùn)算的服務(wù)器集群,AC-DC數(shù)字電源都可憑借著數(shù)字化(DSP/MCU)的控制架構(gòu),精準(zhǔn)調(diào)節(jié)PWM波形與閉環(huán)反饋參數(shù),提升電網(wǎng)能量的轉(zhuǎn)換效率與輸出精度。

然而,隨著各種電力電子系統(tǒng)朝著更高功率密度、更高智能化的方向演進(jìn),如何在復(fù)雜的電磁環(huán)境中保障AC-DC數(shù)字電源的安全性與能效性已成為一項(xiàng)關(guān)鍵命題。

AC-DC數(shù)字電源中常見的電路拓?fù)?/a>架構(gòu)為PFC功率因數(shù)校正)+LLC諧振變換器。該架構(gòu)一般會(huì)使用兩顆主控芯片(DSP/MCU)協(xié)同工作,原邊一顆,副邊一顆。原邊主控芯片主要負(fù)責(zé)PFC的控制,副邊主控芯片主要負(fù)責(zé)LLC部分,以及對(duì)外的信息交互。

而在整個(gè)電源系統(tǒng)中,數(shù)字隔離器作為實(shí)現(xiàn)不同電位電路間數(shù)字信號(hào)傳輸與電氣隔離的關(guān)鍵元器件,則肩負(fù)著保障系統(tǒng)安全與性能的重要使命。

華普微數(shù)字隔離器在AC-DC電源中的應(yīng)用方案示意圖

以華普微數(shù)字隔離器在 AC-DC 電源中的應(yīng)用方案為例:

在PFC整流部分,隔離驅(qū)動(dòng)器CMT860XX主要用于實(shí)現(xiàn)PFC高壓電路與原邊DSP控制電路之間的電氣隔離。同時(shí),它還能有效阻擋高壓電路產(chǎn)生的電磁干擾向控制電路傳播,并放大與增強(qiáng)控制電路的輸出信號(hào),以滿足功率開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷要求,確保控制信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

而與之配合的隔離運(yùn)放器CMT1300/1311在承擔(dān)電氣隔離重任的同時(shí),還能精準(zhǔn)采集PFC整流部分的輸出電流信號(hào)與電壓信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為控制電路可以處理的信號(hào),為電源的穩(wěn)定控制提供準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。

在直流功率轉(zhuǎn)換部分,隔離驅(qū)動(dòng)器CMT860XX主要用于實(shí)現(xiàn)LLC高壓電路與副邊DSP控制電路之間的電氣隔離,防止電磁干擾影響控制電路。同時(shí),它還能通過放大與增強(qiáng)控制電路的輸出信號(hào),提高整個(gè)電源系統(tǒng)的抗干擾能力。

此外,LLC諧振變換器主要依賴精確的開關(guān)時(shí)序控制來實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)(如零電壓開關(guān) ZVS 和零電流開關(guān) ZCS),以降低開關(guān)損耗。而CMT860XX能夠準(zhǔn)確地傳遞控制電路發(fā)出的開關(guān)信號(hào),確保功率開關(guān)管按照預(yù)定的時(shí)序進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換。

數(shù)字隔離器CMT812X主要用于實(shí)現(xiàn)副邊DSP控制電路與外部通信電路之間的電氣隔離。它能有效抑制共模噪聲、差模噪聲和地電位差對(duì)通信的干擾,顯著增強(qiáng)CAN通信信號(hào)的抗干擾能力,大幅降低誤碼率,保障通信數(shù)據(jù)傳輸的可靠性。

在PFC整流部分與直流功率轉(zhuǎn)換部分之間,數(shù)字隔離器CMT812X/CMT804X主要用于實(shí)現(xiàn)原邊控制電路與副邊控制電路之間的電氣隔離,可進(jìn)一步完善整個(gè)電源系統(tǒng)的隔離防護(hù)體系。

展望未來,在追求產(chǎn)業(yè)能效升級(jí)與綠色化、智能化發(fā)展的雙重驅(qū)動(dòng)下,華普微數(shù)字隔離器將繼續(xù)以 “安全” 與 “高效” 為核心,持續(xù)助力AC-DC數(shù)字電源向更精密、更可靠的方向發(fā)展,為電源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

華普微

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20+年專注于RF射頻, 傳感器等物聯(lián)網(wǎng)核心元器件及解決方案的設(shè)計(jì)研發(fā)生產(chǎn),國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),國(guó)家專精特新小巨人,提供一體化解決方案,大幅縮短客戶開發(fā)周期,為客戶創(chuàng)造最大便利! 經(jīng)過多年耕耘,現(xiàn)已發(fā)展成為國(guó)內(nèi)首家集ASIC芯片設(shè)計(jì)、MEMS傳感芯片設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試校準(zhǔn)技術(shù)、應(yīng)用服務(wù)于一體的完整物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈集團(tuán)公司,產(chǎn)品覆蓋全球33個(gè)國(guó)家,客戶2000余家,是中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)核心元器件制造產(chǎn)業(yè)資深品牌。

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