isoPower產(chǎn)品的工作方式是讓一個(gè)高電流儲能振蕩器在內部微變壓器中運行。電源被耦合到副邊，然后整流為直流。副邊調節輸出電壓，產(chǎn)生一個(gè)PWM式信號，并通過(guò)一個(gè)iCoupler®數據通道將其送回原邊，從而根據副邊電源和電壓需求開(kāi)關(guān)儲能振蕩器。ADI公司有多款isoPower器件允許通過(guò)外部引腳直接控制儲能電路，因此一個(gè)公共PWM信號就能控制多個(gè)isoPower器件。當ADC進(jìn)行高保真度轉換時(shí)，可以利用這一特性來(lái)消除儲能電路噪聲。ADuM520x、ADuM620x、ADuM5000和ADuM6000可以用作外部主控制器的從機，支持這種功能的控制線(xiàn)可以接受用來(lái)禁用儲能電路的BLANK(屏蔽)信號。使用兩條控制線(xiàn)： RCIN和RCSEL。

 

圖1. 隔離低噪聲ADC電路

 

RCSEL選擇儲能控制電路的信號源：從副邊上的調節電路獲得的PWM信號或者提供給RCIN的信號。如果RCIN線(xiàn)接低電平，則RCSEL的作用是在副邊控制器進(jìn)行調節與強制振蕩器關(guān)閉之間選擇其一。

 

當振蕩器關(guān)閉時(shí)，輸出電壓以負載(等效電阻RLOAD)和VISO上大電容的值(CLOAD)所確定的速率降低，電壓驟降時(shí)間常數為RLOAD × CLOAD。當RCSEL信號變回高電平時(shí)，控制環(huán)路將VISO重新驅動(dòng)到調節設定點(diǎn)。

 

圖1所示電路采用12位ADC、具有I2C數據接口的AD7896構建，說(shuō)明了該技術(shù)的重要特點(diǎn)。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，所示電路沒(méi)有顯示旁路電容和上拉電阻等許多無(wú)源元件，但完整的原理圖應適當添加這些元件。器件通過(guò)I2C接口與控制器通信，因此利用ADuM1250來(lái)隔離數據通信。ADuM5201用于提供電源并隔離ADC的轉換開(kāi)始和BUSY信號。

 

當CONVST信號變?yōu)榈碗娖讲⒊掷mt1= 40 ns時(shí)，轉換開(kāi)始(參見(jiàn)圖2)。在轉換過(guò)程中，BUSY信號變?yōu)楦唠娖讲⒊掷m約4 µs，表示數據尚未就緒，無(wú)法進(jìn)行轉換。然后，BUSY線(xiàn)變回低電平，數據可以通過(guò)I2C總線(xiàn)的SCLK線(xiàn)輸出。

 

圖2. 系統時(shí)序圖

 

BLANK信號將RCSEL引腳拉低，從而屏蔽來(lái)自ADuM5201的電源。當電源振蕩器活動(dòng)時(shí)，需要大約100 ns才能將其關(guān)閉，因此BLANK信號應持續t0 > 100 ns，確保輸出電源是平靜的。為實(shí)現最高精度的轉換，可以使振蕩器在特定ACD要求的時(shí)間內保持關(guān)閉。本例中，在BUSY信號變回低電平之前，電源一直處于關(guān)閉狀態(tài)。BLANK信號的作用如圖3所示：在施加BLANK信號之前，可以清楚地看到儲能電路噪聲；大約100 ns后，儲能電路關(guān)閉。

 

圖3. 從BLANK脈沖到電源噪聲消失的延遲時(shí)間

 

圖4. 10 mA負載下的完整運作和BLANK脈沖引起的24 mV電壓下降

 

isoPower器件的一個(gè)完整屏蔽周期如圖4所示，數據是在5 μs屏蔽脈沖、10 mA負載和CLOAD =10 μF條件下獲得的。重要特點(diǎn)包括：以大約600 kHz速率出現的周期性?xún)δ苷袷幤髟肼?、各振蕩器突發(fā)脈沖之間的標準紋波，以及屏蔽脈沖引起的輸出下降。本例中，5 μs BLANK脈沖引起的輸出電壓下降僅為24 mV，只比輸出中的標準紋波多幾倍，對ADC測量的影響微不足道。isoPower器件在大20 μs內恢復到輸出設定點(diǎn)，此時(shí)系統就緒，可以進(jìn)行下一次測量。該方法靈活方便，只需根據負載和屏蔽時(shí)間的變化調整CLOAD的值，使電壓下降處于所需的電平，就能輕松適應許多時(shí)序要求，從而以ADC的極限精度進(jìn)行測量。

 

 

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