测量高压下的小信号，避免传感器接地环路

1901350 2022-11-25 | pdf | 266.23KB | 次下载 | 免费

资料介绍

设计人员通常需要在存在高共模电压的情况下测量小电压，尤其是在使用电源和电机驱动器时。这与使用传感器时的接地环路问题有关，因为这两个问题都可以通过有效使用隔离放大器来解决。设计人员通常需要在存在高共模电压的情况下测量小电压，尤其是在使用电源和电机驱动器时。这与使用传感器时的接地环路问题有关，因为这两个问题都可以通过有效使用隔离放大器来解决。隔离放大器在其输入和输出之间提供电流隔离，因此它们仅传输所需的信号并消除高共模电压。在基于传感器的监控系统中，它们保持传感器之间的接地分离以消除接地回路。它们在电源、电机控制器、远程电压传感、生物医学测量和远程数据采集中得到了普遍应用。隔离放大器在其输入和输出之间提供电流隔离，因此它们仅传输所需的信号并消除高共模电压。在基于传感器的监控系统中，它们保持传感器之间的接地分离以消除接地回路。它们在电源、电机控制器、远程电压传感、生物医学测量和远程数据采集中得到了普遍应用。为了解释隔离放大器的工作原理以及如何有效地应用它们，本文将在讨论三种常见的隔离方法之前先描述一个需要隔离的典型场景；变压器耦合、光耦合和电容耦合。在此过程中，它将介绍每种方法的实用解决方案，以及使用参考设计的最终示例。为了解释隔离放大器的工作原理以及如何有效地应用它们，本文将在讨论三种常见的隔离方法之前先描述一个需要隔离的典型场景；变压器耦合、光耦合和电容耦合。在此过程中，它将介绍每种方法的实用解决方案，以及使用参考设计的最终示例。典型供电场景典型供电场景现代电源和电机驱动器需要在存在高共模电压的情况下测量小信号。设计人员如何使用 FET 偏置电压超过 300 伏的电阻分流器测量推挽式 FET 电源驱动器的负载电流（图 1a）？现代电源和电机驱动器需要在存在高共模电压的情况下测量小信号。设计人员如何使用 FET 偏置电压超过 300 伏的电阻分流器测量推挽式 FET 电源驱动器的负载电流（图 1a）？图 1：在存在高共模电压 (a) 和消除接地环路 (b) 的情况下测量小电压降是需要隔离的常见电路应用。（图片来源：Digi-Key Electronics）图 1：在存在高共模电压 (a) 和消除接地环路 (b) 的情况下测量小电压降是需要隔离的常见电路应用。（图片来源：Digi-Key Electronics）上图 (a) 电路是用于控制电机或电机相位的典型功率驱动器。它通过改变负载脉冲波形的占空比来控制功率。电源电压（HV+ 和 HV-）大约为几百伏。上图 (a) 电路是用于控制电机或电机相位的典型功率驱动器。它通过改变负载脉冲波形的占空比来控制功率。电源电压（HV+ 和 HV-）大约为几百伏。分流电阻 R SHUNT分流电阻 R SHUNT两端的电流检测电压大约为 10 毫伏，但它依赖于在 HV+ 和 HV- 之间摆动的脉冲波形。将此电压施加到接地仪器或电流检测放大器的输入端会超过共模电压限制并可能损坏设备。两端的电流检测电压大约为 10 毫伏，但它依赖于在 HV+ 和 HV- 之间摆动的脉冲波形。将此电压施加到接地仪器或电流检测放大器的输入端会超过共模电压限制并可能损坏设备。同样，设计人员如何测量位于多个电池组顶部的单个太阳能电池的电压输出？一旦共模电压超过 80 伏，就需要采用某种电隔离方法将所需信号与其分开。