电源

<br/>
<strong>作者：Brian Kennedy，ADI公司iCoupler数字隔离器部门应用工程师</strong>

设计人员设计隔离式AC-DC、DC-DC或DOSA兼容型电源模块时，面临着以更佳的性能应对市场需求的挑战。本文介绍数字隔离器误差放大器，它可改进初级端控制架构的瞬态响应和工作温度范围。传统的初级端控制器应用是利用光耦合器提供反馈回路隔离，利用分流调节器提供误差放大器和基准电压。虽然光耦合器作为隔离器用于电源中具有成本低廉的优势，但它会将最大环路带宽限制在50 kHz，而且实际带宽会低得多。快速可靠的数字隔离器电路在单封装内集成隔离式误差放大器和精密基准电压源功能，使用该电路可实现极低温漂和极高带宽的精密隔离式误差放大器。隔离式误差放大器能实现250 kHz以上的环路带宽，使得以更高开关速度工作的隔离式初级电源设计成为可能。借助正确的电源拓扑，更高的开关速度可支持在更为紧凑的电源中使用更小的输出滤波器电感和电容。

<br/>
ADI数字电源控制器可让服务器和汽车行业实现产品的快速上市，且无需进行复杂的编码。PMBus兼容型器件具有PFC电流平衡、DC-DC有源钳位缓冲器和黑盒等功能。

<br/>
<strong>电路功能与优势</strong>

本电路是一个由高功率开关MOSFET组成的H电桥，由低压逻辑信号控制，如图1所示。该电路为低电平逻辑信号和高功率电桥提供了一个方便的接口。H电桥的高端和低端均使用低成本N沟道功率MOSFET。该电路还在控制侧与电源侧之间提供隔离。本电路可以用于电机控制、带嵌入式控制接口的电源转换、照明、音频放大器和不间断电源(UPS)等应用中。

现代微处理器和微控制器一般为低功耗型，采用低电源电压工作。2.5 V CMOS逻辑输出的源电流和吸电流在μA到mA范围。为了驱动一个12 V切换、4 A峰值电流的H电桥，必须精心选择接口和电平转换器件，特别是要求低抖动时。

ADG787是一款低压CMOS器件，内置两个独立可选的单刀双掷(SPDT)开关。采用5 V直流电源时，有效的高电平输入逻辑电压可以低至2 V。因此，ADG787能够提供驱动半桥驱动器ADuM7234所需的2.5 V控制信号到5 V逻辑电平的转换。

<br/>
Analog Devices, Inc. (ADI)最近宣布推出业界首批通过4级EMC浪涌保护全面认证的RS-485收发器ADM2795E和ADM3095E，因此对外部瞬变电压浪涌抑制器件的需求将不复存在。电流隔离式ADM2795E（采用ADI iCoupler®磁隔离技术）和非隔离式ADM3095E可节省空间和元件数，缩短上市时间，并最大程度地避免合规性问题。这些器件提供的集成故障保护可防止潜在的破坏性电压损坏通信接口，避免因其导致电路失效、浪涌、静电放电(ESD)和布线错误。

<br/>
本电路是一个由高功率开关MOSFET组成的H电桥，由低压逻辑信号控制。该电路为低电平逻辑信号和高功率电桥提供了一个方便的接口。H电桥的高端和低端均使用低成本N沟道功率MOSFET。该电路还在控制侧与电源侧之间提供隔离。本电路可以用于电机控制、带嵌入式控制接口的电源转换、照明、音频放大器和不间断电源(UPS)等应用中。

<br/>
<strong>产品详情</strong>

推荐新设计使用

AD7616是一款16位数据采集系统(DAS)，支持对16个通道进行双路同步采样。AD7616采用5 V单电源供电，可以处理± 10 V、±5 V和±2.5 V真双极性输入信号，同时每对通道均能以高达1 MSPS的吞吐速率和90 dB SNR采样。利用片内过采样模式可实现更高的SNR性能；过采样率为2时，SNR为92 dB。

输入箝位保护电路可以耐受高达±20 V的电压。无论以何种采样频率工作，AD7616的模拟输入阻抗均为1 MΩ。它采用单电源工作方式，具有片内滤波和高输入阻抗，因此无需驱动运算放大器和外部双极性电源。

各器件均内置模拟输入箝位保护、一个双路16位电荷再分配逐次逼近型模数转换器(ADC)、一个灵活的数字滤波器、2.5 V基准电压源和基准电压缓冲器以及高速串行和并行接口。

<strong>应用</strong>

* 电力线路监控
* 保护继电器
* 多相电机控制
* 仪器仪表和控制系统
* 数据采集系统(DAS)

<br/>
<strong>Brian Kennedy</strong>

许多应用都采用隔离式半桥栅极驱动器来控制大量功率，从要求高功率密度和效率的隔离式DC-DC电源模块，到高隔离电压和长期可靠性至关重要的太阳能逆变器等等，不一而足。本文将详细阐述这些设计理念，以展现采用小型封装的隔离式半桥栅极驱动器IC在造就高性能方面的卓越能力。

采用光耦合器隔离的基本半桥驱动器（如图1所示）以极性相反的信号来驱动高端和低端N沟道MOSFET（或IGBT）的栅极，由此来控制输出功率。驱动器必须具备低输出阻抗以减少传导损耗，同时还须具有快速开关能力以减少开关损耗。出于精度和效率的考虑，高端和低端驱动器需要具备高度匹配的时序特性，以便减少在半桥的第一个开关关闭，第二个开关开启前的停滞时间。

<br/>
<strong>电路功能与优势</strong>

图1所示电路监控系统中的电流，可在高达+500 V的正高共模直流电压下工作，且误差小于0.2%。负载电流通过一个电路外部的分流电阻。分流电阻值应适当选择，使得在最大负载电流时分流电压约为500 mV。

<center><img src="http://adi.eetrend.com/files/2016-11/wen_zhang_/100003691-12254-pingmuk…; alt="高共模电压电流监控器（未显示所有连接和去耦"></center>

<center>图1：高共模电压电流监控器（未显示所有连接和去耦）</center>

与外部PNP晶体管配合使用时， AD8212 能在具有大于500 V的正高共模电压情况下，精确放大小差分输入电压。

<br/>
<strong>电路功能与优势</strong>

图1所示电路监控系统中的电流，可在高达+500 V的正高共模直流电压下工作，且误差小于0.2%。负载电流通过一个电路外部的分流电阻。分流电阻值应适当选择，使得在最大负载电流时分流电压约为500 mV。

<center><img src="http://adi.eetrend.com/files/2016-11/wen_zhang_/100003689-12251-pingmuk…; alt="高共模电压电流监控器(未显示所有连接和去耦)"></center>

<center>图1：高共模电压电流监控器(未显示所有连接和去耦)</center>

<strong>电路评估板</strong>

<br/.
<strong>何谓正确去耦？有何必要性？</strong>
如果电源引脚上存在纹波和/或噪声，大多数IC都会有某种类型的性能下降。数字IC的噪声裕量会降低，时钟抖动则可能增加。对于高性能数字IC，例如微处理器和FPGA，电源额定容差(例如±5%)包含直流误差、纹波和噪声之和。只要电压保持在容差内，数字器件便符合规范。

说明模拟IC对电源变化灵敏度的传统参数是电源抑制比(PSRR)。对于放大器，PSRR是输出电压变化与电源电压变化之比，用比率(PSRR)或dB (PSR)表示。PSRR可折合到输出端(RTO)或输入端(RTI)。RTI值等于RTO值除以放大器增益。

详文请阅：<a href="http://adi.eetrend.com/files/2016-10/wen_zhang_/100003678-12219-mt-101c…;