使用iso功率器件提高精度

iso功率器件可用于接受消隐信号，并利用它们来控制开关噪声对高精度测量的负面影响，从而提高测量精度。

许多传感器接口应用需要信号和电源隔离。运行模数转换器（ADC）、提供传感器偏置和运行数字信号隔离需要电源;但是，来自隔离电源的开关噪声会影响高精度测量。例如，ADuM5201 iso功率耦合器在其谐振电路处于活动状态时会产生360 MHz噪声。如果该噪声与ADC的采样时间一致，则由于噪声耦合到传感器偏置、ADC电源或基准电压源，测量会失去一些保真度。为了将干扰降至最低，数字系统中的常见做法是在时钟边沿之间启动ADC转换，以确保开关噪声不会与电压转换相互作用。

.iso电源产品通过将大电流谐振振荡器连接到内部微变压器来工作。电源耦合到次级，在那里进行整流和平滑。次级侧通过创建PWM式信号来调节输出电压，该信号通过i耦合器数据通道发送回初级侧，根据次级侧功率和电压需求关闭和打开谐振器。ADI iso功率器件允许通过外部引脚直接控制谐振电路，从而允许由公共PWM信号控制多个iso功率器件。当ADC进行高保真转换时，此功能可用于排除谐振电路噪声。®

ADuM520x、ADuM620x、ADuM5000和ADuM6000能够成为外部主控制器的从机。 允许此功能的控制线可用于接受禁用油箱电路的空白信号。使用两条控制线：RC在和 RCSEL.

钢筋混凝土SEL选择储罐控制电路的源，从次级侧的调节电路派生的PWM信号或提供给RC的信号在.如果 RC在线绑低，RC效果SEL是在次级侧控制器调节或强制关闭振荡器之间进行选择。

当振荡器关闭时，输出电压以负载决定的速率下降（等效电阻R负荷） 和大容量电容的值 （C负荷） 在 V 上.ISO，给出一个 R负荷× C负荷电压骤降的时间常数。当 RCSEL信号返回高电平，V.ISO由控制回路驱动回调节设定点。

图1中的电路围绕一个12位ADC构建，带有I的12位ADC2C数据接口并说明了该技术的重要特征。为简单起见，该电路没有使用旁路电容和上拉电阻等许多无源元件，但必须适当添加这些元件以获得完整的原理图。设备通过 I 与控制器通信2C接口;因此，使用ADuM1250来隔离数据通信。ADuM5201用于为ADC供电并隔离转换启动和忙音信号。

图1.隔离式低噪声ADC电路。

当 CONVST 信号变低时，转换开始1= 40 ns（见图 2）。在转换过程中，BUSY 信号变为高电平约 4 μs，表示数据尚未准备好传输。BUSY 线返回低电平，数据可以用 I 的 SCLK 线时钟输出2C总线。

图2.系统时序图。

ADuM5201的电源通过拉动RC进行消隐SEL引脚为低电平，带有空白信号。功率振荡器在活动时关闭大约需要 100 ns;因此，BLANK 信号应用与 t0> 100 ns，以确保输出功率安静。只要特定的ACD需要最高精度的转换，它就可以被推迟。在本例中，电源一直保持到BUSY 信号恢复为低电平后。

BLANK 信号的影响如图 3 所示，在施加 BLANK 信号之前可以清楚地看到谐振电路噪声，之后大约 100 ns 关闭。

图3.从空白脉冲到电源噪声结束的延迟。

iso功率器件的整个消隐周期如图4所示。该数据是用5 μs消隐脉冲、10 mA负载和C负荷= 10 μF。重要特性包括周期性谐振噪声（速率约为600 kHz）、每个振荡器突发之间的标准纹波以及消隐脉冲引起的输出骤降。在本例中，5 μs BLANK 脉冲引起的输出电压骤降仅为 24 mV，仅为输出中标准纹波的几倍，对正在进行的 ADC 测量微不足道。isoPower 器件在大约 20 μs 内恢复到其输出设定值，系统已准备好进行下一次测量。这种方法非常灵活，只需调整C的值即可轻松适应许多时序要求负荷随着负载和消隐时间的变化，将电压骤降保持在所需水平，从而允许在ADC的精度极限下进行测量。

图4.由于空白脉冲，在10 mA负载和24 mV电源骤降下完全工作。

审核编辑：郭婷