首先感謝各位粉絲朋友、網(wǎng)友以及電源網(wǎng)長(zhǎng)期以來(lái)的支持。忽然發(fā)現(xiàn)自開(kāi)通星球號(hào)已10個(gè)月有余，前期我分享了許多電力電子入門的知識(shí)，多數(shù)以仿真和理論知識(shí)為主。接下來(lái)，會(huì)逐漸分享一些實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，這樣做的目的是：一方面可以幫助初學(xué)者快速入門，另一方面可以記錄總結(jié)，提高自身。當(dāng)然，我也算是個(gè)初學(xué)者，與入行多年的前輩來(lái)說(shuō)，我還在初級(jí)階段（研究生在讀），目前水平有限，所分享的內(nèi)容只是個(gè)人的理解，可能不全面或者有誤，還請(qǐng)大家多多包涵，并能直接在評(píng)論區(qū)留言或反饋于我。
各位粉絲朋友的支持，就是我不斷堅(jiān)持的動(dòng)力。覺(jué)得內(nèi)容不錯(cuò)或?qū)ψ约河袔椭Ｍ蠹铱梢?span style="color: #0077f9;">多多分享、轉(zhuǎn)發(fā)和收藏，這樣就不會(huì)錯(cuò)過(guò)實(shí)用內(nèi)容，也可以讓更多人的初學(xué)者受益。
在這里計(jì)劃開(kāi)一個(gè)“實(shí)用技術(shù)”專題，主要分享個(gè)人在使用器件過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)、調(diào)試板子所遇到的問(wèn)題、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和軟件仿真等內(nèi)容。目前所有內(nèi)容均由本人完成，可能會(huì)有疏忽之處，還請(qǐng)各位朋友見(jiàn)諒。
目錄
0 數(shù)字隔離器概述
1 實(shí)戰(zhàn)紀(jì)實(shí)
2 相關(guān)參考
3 專題推薦
0 數(shù)字隔離器概述
數(shù)字隔離器是電子系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)進(jìn)行傳遞時(shí)，使其且具有很高的電阻隔離特性，以實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)與用戶之間的隔離的一種芯片。按照實(shí)現(xiàn)方法可以分為：光隔離、磁隔離和電容隔離，但其功耗、速度、隔離電壓等方面往往不能達(dá)到最優(yōu)。
光電隔離：光耦合技術(shù)是在透明絕緣隔離層(例如：空氣間隙)上的光傳輸，以達(dá)到隔離目的。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、信號(hào)放大及光的接收。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED，使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電-光-電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。光耦合技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，光具有對(duì)外部電子或磁場(chǎng)內(nèi)在的抗擾性，而且，光耦合技術(shù)允許使用恒定信息傳輸。光耦合器的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在速度限制、功耗以及LED老化上。
電容隔離：電容耦合技術(shù)是在隔離層上采用不斷變化的電場(chǎng)傳輸信息。各電容器極板之間的材料是電介質(zhì)隔離器，并形成隔離層。該極板尺寸、極板之間的間隔和電介質(zhì)材料等都決定著電氣性能。使用電容隔離層的優(yōu)點(diǎn)是，在尺寸大小和能量傳輸方面的高效率，以及對(duì)磁場(chǎng)的抗擾度。電容耦合的缺點(diǎn)是，其沒(méi)有差分信號(hào)和噪聲，并且信號(hào)共用相同的傳輸通道。與變壓器不同。這就要求信號(hào)頻率要大大高于噪聲預(yù)期頻率，這樣隔離層電容就呈現(xiàn)出信號(hào)的低阻抗，以及噪聲的高阻抗。
電磁隔離：電感耦合技術(shù)使用兩個(gè)線圈之間的變化磁場(chǎng)在一個(gè)隔離層上進(jìn)行通信。最常見(jiàn)的例子就是變壓器，其磁場(chǎng)大小取決于主級(jí)和次級(jí)繞組的線圈結(jié)構(gòu)(匝數(shù)/單位長(zhǎng)度)、磁芯的介電常數(shù)，以及電流振幅。顯示了一款具有信號(hào)調(diào)節(jié)電路模塊的變壓器。電磁隔離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，傳輸速度高，提供目前業(yè)界最高的數(shù)據(jù)傳輸速率（150 Mbps），可取代各種工業(yè)應(yīng)用中的光耦合器、超低功耗、最低的抖動(dòng)性能、優(yōu)異的靜電放電性能、最佳的瞬變抗干擾能力、最強(qiáng)的RF抗干擾能力、最低的射頻電磁輻射。
1 實(shí)戰(zhàn)紀(jì)實(shí)
談起數(shù)字隔離器相信各位硬件工程師并不陌生，它主要應(yīng)用于不同系統(tǒng)之間的電氣信號(hào)隔離，就電源來(lái)說(shuō)，主要用來(lái)隔離控制器系統(tǒng)和功率系統(tǒng)。前段時(shí)間一直在研究寬禁帶器件驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)內(nèi)容，于是我自己設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路中應(yīng)用到了數(shù)字隔離器。起初一直應(yīng)用的是ISO7721DR數(shù)字隔離器，之后商城上無(wú)法直接購(gòu)買到該器件，但是PCB已經(jīng)設(shè)計(jì)好layout，沒(méi)辦法我就尋找替代器件，好不容易找到了一款替代器件CBMuB2100H。幾天之后，器件集齊，調(diào)試過(guò)程確卡在了光耦隔離這一塊兒（真是讓人想象不到）。
下面我來(lái)描述一下所遇見(jiàn)的問(wèn)題：我用DSP發(fā)出高頻PWM脈沖信號(hào)，經(jīng)數(shù)字隔離器輸出，就在我測(cè)試好隔離電路，接著把后面的驅(qū)動(dòng)電路焊接完畢，開(kāi)始調(diào)試時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)數(shù)字隔離器二次側(cè)電源VCC和GND短路了（毫無(wú)征兆的情況下?lián)舸┝?，是不是很離奇）。用之前的芯片從來(lái)沒(méi)遇見(jiàn)過(guò)，真是十分不解，中間經(jīng)多了次實(shí)驗(yàn)，燒壞了不少隔離芯片（經(jīng)驗(yàn)都是金錢買的，實(shí)踐出真知一點(diǎn)都不假），經(jīng)過(guò)我不懈的努力，大概確定了問(wèn)題的原因，這讓我對(duì)數(shù)字隔離器有了新的認(rèn)識(shí)，以前只是用器件，只要電路正常就沒(méi)有過(guò)多追究。在解決問(wèn)題器件我也咨詢了原廠的技術(shù)人員張工和文老師（“Aladdin阿拉丁”的作者），在這里對(duì)他們的耐心解答表示感謝，同時(shí)，我也學(xué)習(xí)到了不少知識(shí)。
找出現(xiàn)問(wèn)題的原因真是一個(gè)枯燥的過(guò)程，但問(wèn)題的原因找到后也會(huì)非常喜悅，前面的過(guò)程就不再那么枯燥。最初我以為是layout的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查排除這種可能，接下來(lái)我以為是器件的問(wèn)題，但是電路可以正常工作，只是反復(fù)幾次才出問(wèn)題；那么，難道是電源的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)排查電源的問(wèn)題排除，那到是我PCB走線的影響？結(jié)果我換上了CA-IS3720器件，經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)PCB layout沒(méi)有問(wèn)題可以正常工作。那么這問(wèn)題究竟出現(xiàn)在哪里呢？很是奇怪，那么下面通過(guò)測(cè)試結(jié)果來(lái)分析判斷吧。
以下測(cè)試點(diǎn)均為數(shù)字隔離器的信號(hào)輸出引腳結(jié)果，測(cè)試過(guò)程除器件外所有條件一致。
（1）CA-SI3720HS測(cè)試波形
圖1 正常工作輸出引腳波形
圖2 二次側(cè)掉電過(guò)程波形
（2）CBMuD1200H測(cè)試波形
圖3 正常工作輸出引腳波形
圖4 二次側(cè)掉電過(guò)程波形
并且最后我也測(cè)試了ISO7721DR的輸出結(jié)果，它與CA-SI3720HS相同，這里就不再贅述。
通過(guò)分析我覺(jué)得器件擊穿的主要原因是，掉電瞬間，引腳的電壓增加將器件擊穿。其他的可能已完全排除。那么問(wèn)題來(lái)了，為什么有器件關(guān)斷電壓有個(gè)緩慢上升在下降的過(guò)程，而有的器件確是直接由電源VCC降至零。這是問(wèn)什么呢？這幾款器件應(yīng)該都是采用電容隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)。但是差距為啥這么大。不知有朋友怎么看？也歡迎大家發(fā)表自己的看法？
2 相關(guān)參考
[2] CBMuD1200H數(shù)據(jù)手冊(cè)
[3] ISO7721DR數(shù)據(jù)手冊(cè)
[4] CA-IS3720HS數(shù)據(jù)手冊(cè)
3 專題推薦
從零玩轉(zhuǎn)LLC電源設(shè)計(jì)專題（點(diǎn)擊鏈接即可閱讀全文）
本專題為原創(chuàng)內(nèi)容，記錄了本人入門電源的第一個(gè)作品，雖說(shuō)文章內(nèi)容不是最優(yōu)秀的，但個(gè)人覺(jué)得對(duì)想學(xué)習(xí)的朋友來(lái)說(shuō)是個(gè)很好的參考，畢竟全網(wǎng)也找不到這樣全面的免費(fèi)資料。該主要講述了LLC電源的工作原理、設(shè)計(jì)方法、理論公式推導(dǎo)方法、建模和樣機(jī)設(shè)計(jì)等。內(nèi)容可以說(shuō)很全面。推薦給想學(xué)習(xí)LLC電源的朋友參考，也歡迎讀者在對(duì)應(yīng)章節(jié)進(jìn)行討論，或分享、轉(zhuǎn)發(fā)。
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