電子發燒友網 > 模擬技術 > 正文

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

2020年07月13日 16:42 ? 次閱讀

為可編程邏輯控制器(PLC)或分布式控制系統(DCS)模塊等過程控制應用設計通道間隔離模擬輸出模塊時,主要權衡因素通常是功耗和通道密度。隨著模塊尺寸縮小,通道密度增加,每個通道的功耗必須降低,以滿足模塊的最大功耗預算要求。更高的通道密度也意味著每個通道可用的PCB空間越少。

系統級解決方案

圖1所示為AD5758和ADP1031系統解決方案,它們解決了功耗和空間問題,支持實現更高水平的集成。本設計筆記顯示在制造單通道功耗低于2 W的8通道模塊時,如何讓其保持小尺寸。

ADP1031解決了隔離和尺寸問題,提供300 V基礎的電源和數據隔離,AD5758則提供低功耗、高精度,可配置的電流或電壓輸出通道。

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

圖1.AD5758和ADP1031 8通道電路板

集成、隔離電源和數據

ADP1031采用了ADI獲得專利的i Coupler?技術,在7 mm × 9 mm大小的封裝內集成3個隔離電源軌,以及SPI和GPIO數據隔離。這種高度集成幫助解決了PCB空間占用問題,在較小的PCB空間內整合和滿足所有通道隔離要求。

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

圖2.ADP1031框圖。

低功耗

AD5758采用了動態功率控制(DPC)技術,在該器件被配置用于控制電流輸出時,在最壞的操作條件下,能夠幫助最小化模塊的功耗。它可以持續跟蹤輸出電壓,將輸出驅動器的供電量降到最低,以保持輸出負載電流,上述這些都通過一個集成、可編程、高效率的降壓轉換器實現。在電流輸出模式下,DPC啟用后,AD5758會自動調節DPC電壓,在所有負載條件下最小化功耗。

ADP1031的設計經過優化之后,能在最壞的負載條件下為AD5758提供高效的隔離電流,以此最小化總通道功耗。ADP1031中集成的高速SPI通道在啟動時也可以降低功耗,在關閉時則進入低功耗狀態。

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

圖3.AD5758框圖。

隔離反激式變壓器

由于ADP1031集成了反激通道,導致反激式變壓器的設計得到簡化,因為它只需要單個初級和次級繞組。這意味著變壓器的外形可以更小,同時仍能滿足效率和隔離要求。推薦ADP1031使用的變壓器的尺寸為8.6 mm × 8.26 mm,高度不到9.7 mm。有關推薦使用的變壓器的列表,請參考ADP1031數據手冊。

解決方案尺寸

高度集成使得每個隔離通道都能裝入大小不足400 mm2的雙面PCB中。這包括所有相關的無源組件和隔離間距。

支持診斷和HART連接的靈活的高精度通道

AD5758集成了先進的診斷功能,能夠快速檢測異常行為和故障。

錯誤標志被存儲在兩個寄存器中:數字診斷結果寄存器和模擬診斷結果寄存器,分別用于片內數字診斷和片內模擬診斷。一些重要診斷包括:

看門狗定時器錯誤

SPI CRC錯誤

無效的SPI訪問

SCLK計數器錯誤

校準存儲器CRC錯誤

輸出過壓保護

電壓輸出短路錯誤 X 電流輸出開路錯誤

過溫錯誤

內部供電錯誤

DPC錯誤

有關完整的診斷列表,請參考AD5758數據手冊。

AD5758還集成了一個12位ADC,可以在用戶選擇的節點上提供診斷測量,比如內部電源和接地、內部裸片溫度監視器和內部基準電壓源。

AD5758具有一個CHART引腳,HART?信號以電容耦合的方式連接到這個引腳。啟用HART連接之后,HART信號會在VIOUT引腳顯示。此功能僅在將VIOUT配置為輸出電流時可用。

EMC性能

AD5758在所有可能連接至螺絲端子(VIOUT、+VSENSE和?VSENSE)的引腳上集成了線路保護裝置。這些線路保護裝置通過限制內部通過VDPC+和AVSS電軌的電壓,保護這些引腳不受高達±38 V的正負電壓影響。如果檢測到VIOUT引腳上的電壓超過此限制,則錯誤標志置位,可以通過SPI端口回讀。

已經針對AD5758和ADP1031系統做過大量EMC測試。參考表1和表2查看測試結果匯總。

表1.電磁輻射騷擾性能概覽

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

表2.電磁抗擾度性能概覽

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

系統應用框圖

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

圖4.系統連接框圖。

利用AD5758和ADP1031解決通道間隔離模擬輸出模塊的功耗問題

圖5.8通道模塊功耗與電源電壓和負載。

結論

AD5758和ADP1031系統級解決方案支持實現可靠、緊湊的8通道(通道間隔離)模擬輸出模塊,在最壞的功耗條件下,所有8個通道都能實現出色的低功耗(低于2 W)。

作者簡介

Donal O’Sullivan是愛爾蘭利默里克ADI公司工業自動化技術部的系統應用工程師。他側重研究過程控制應用。

責任編輯:gt

下載發燒友APP

打造屬于您的人脈電子圈

關注電子發燒友微信

有趣有料的資訊及技術干貨

關注發燒友課堂

鎖定最新課程活動及技術直播

電子發燒友觀察

一線報道 · 深度觀察 · 最新資訊
收藏 人收藏
分享:

評論

相關推薦

電子老頑童:深入講解 Buck Top結構及搭建Buck電路方案驗證

本期直播分享主題:電子老頑童:深入講解 Buck Top結構及搭建Buck電路方案驗證直播亮點:1、
發燒友學院發表于 2019-11-05 00:00? 7064次閱讀
電子老頑童:深入講解 Buck Top結構及搭建Buck電路方案驗證

PLC的主要分類及應用

1968年,美國通用汽車公司在對工廠生產線調整時,發現繼電器、接觸器控制系統修改難、體積大、噪聲大、....
發表于 2020-07-13 11:41? 70次閱讀
PLC的主要分類及應用

可編程序控制器PLC的發展趨勢

可編程序控制器誕生不久即顯示了其在工業控制中的重要地位,隨著計算機和微電子技術的發展,PLC技術已逐....
發表于 2020-07-13 10:21? 29次閱讀
可編程序控制器PLC的發展趨勢

PLC的工作過程說明

當PLC處于正常運行時,其工作過程包括“輸入采樣”、“程序執行”和“輸出刷新”三個階段,如圖所示。
發表于 2020-07-13 10:19? 41次閱讀
PLC的工作過程說明

可編程控制器的五大技術性能指標

可編程控制器的種類很多,用戶可以根據控制系統的具體要求選擇不同技術性能指標的PLC。可編程控制器的技....
發表于 2020-07-13 10:04? 21次閱讀
可編程控制器的五大技術性能指標

RF-LAMBDA功率放大器(直流供電)的類型都...

RF-LAMBDA是全世界技術領先的射頻微波與毫米波通信元器件制造廠商,RF-LAMBDA作為RF射....
發表于 2020-07-13 10:01? 27次閱讀
RF-LAMBDA功率放大器(直流供電)的類型都...

基于FPGA器件和仿真軟件實現智能交通燈系統的設...

本設計的主要設計理念是采用模塊化的方式,整體結構是 FPGA 控制模塊和車流量檢測模塊。其中 FPG....
發表于 2020-07-13 09:46? 133次閱讀
基于FPGA器件和仿真軟件實現智能交通燈系統的設...

C4機器人與PLC的通信IO域更改擴展

在全自動化生產線上,必須對過程進行監控和協調,例如狀態監測和過程控制。這個任務通常由 PLC 來承擔....
發表于 2020-07-13 09:39? 67次閱讀
C4機器人與PLC的通信IO域更改擴展

奔馳入股孚能科技,開始儲備自己的“戰略物資”

「特斯拉都快成街車了,BBA還在玩概念電動車」「中國電動車續航都突破500KM了,BBA還在400K....
發表于 2020-07-13 09:08? 175次閱讀
奔馳入股孚能科技,開始儲備自己的“戰略物資”

強制關機和直接拔電源性質一樣嗎?哪個對電腦傷害更...

無論新電腦、舊電腦,貴的電腦還是便宜的電腦,在電腦的服役生涯中,大家都會或多或少地遇到死機、卡頓的問....
發表于 2020-07-13 08:53? 27次閱讀
強制關機和直接拔電源性質一樣嗎?哪個對電腦傷害更...

北斗衛星導航系統布局完成,23顆衛星的電源系統皆...

6月23日9時43分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射北斗系統第五十五顆導航衛星....
發表于 2020-07-13 08:46? 242次閱讀
北斗衛星導航系統布局完成,23顆衛星的電源系統皆...

手機充電時,先插手機還是電源?

手機沒電,生無可戀! 對于現在大部分低頭族而言 人生最糟心的三件事 莫過于此 那么手機沒電之....
發表于 2020-07-13 08:43? 34次閱讀
手機充電時,先插手機還是電源?

小米新電源適配器已通過國家3C質量認證,最高功率...

近期有不少觀點認為,100W超高功率的有線充電將會在年內正式商用,并且會應用到智能手機產品的充電當中....
發表于 2020-07-13 08:38? 49次閱讀
小米新電源適配器已通過國家3C質量認證,最高功率...

電小二戶外電源亮相上海國際房車展,受到廣大玩家的...

第十一屆上海國際房車展于7月10日-12日在上海汽車會展中心舉辦,本次博覽會吸引了眾多房車廠商、自駕....
發表于 2020-07-13 08:36? 50次閱讀
電小二戶外電源亮相上海國際房車展,受到廣大玩家的...

享 電源技術資料合集 5G!史上最全

電源技術合集!!整理不易,謝謝觀看 鏈接:https://pan.baidu.com/s/1JToq5fP-kobC0FAt8h1STw 提取碼...
發表于 2020-07-12 21:18? 83次閱讀
享 電源技術資料合集 5G!史上最全

電源端口出現CE和RE問題應該如何解決

作為一個名EMC工程師,準確判斷EMC的問題點在哪里是最基礎的,確定問題后也要能拿出多套解決方案。所....
發表于 2020-07-12 11:17? 88次閱讀
電源端口出現CE和RE問題應該如何解決

關于EtherCAT的性能

1000 個I/O 的更新時間只需30 μs,其中還包括I/O 周期時間。單個以太網幀最多可進行14....
發表于 2020-07-12 10:21? 252次閱讀
關于EtherCAT的性能

plc和單片機的差異

PLC能夠改動程序。如今大有些的單片機(內部帶有FLASH ROM)都能夠在線燒錄程序,更改程序,所....
發表于 2020-07-12 09:49? 58次閱讀
plc和單片機的差異

改善電源噪聲的正確方法

開關電源由于結構復雜,元器件眾多且電路PCB板線路密集,所以在設計時會由于各種原因導致電源出現噪聲情....
發表于 2020-07-11 10:30? 72次閱讀
改善電源噪聲的正確方法

鐵路專用的逆變器電源解決方案

電源模塊新品WDAC100-XX-220(110),輸出功率為100W,寬電壓輸入可達9-36Vdc....
發表于 2020-07-11 10:28? 38次閱讀
鐵路專用的逆變器電源解決方案

車用蓄電池的使用時期和需更換的征兆

車用蓄電池沒有硬性要求需要多少公里或者多久時間就得換掉這一說法,車上的蓄電池不像機油那樣到時間或者到....
發表于 2020-07-11 10:27? 145次閱讀
車用蓄電池的使用時期和需更換的征兆

STEP7快速組態SICK光電

檢查SICK的在線設備 名稱是否報錯,如有問題即使更改 在線用戶名稱使其與 組態程序一直致。
發表于 2020-07-11 10:24? 566次閱讀
STEP7快速組態SICK光電

電源的基本組成和工作時序

近一段時間由于手頭上的事情比較多,就沒怎么上公眾號,沒想到留言反而比以前更多了,那還是按照老規矩選取....
發表于 2020-07-11 10:21? 60次閱讀
電源的基本組成和工作時序

高可靠性電源模塊規劃的要素介紹

電源模塊是能夠直接安裝在印刷電路板上的電源轉化器。依據轉化方法,它一般分為AC-DC或DC-DC。跟....
發表于 2020-07-11 10:20? 83次閱讀
高可靠性電源模塊規劃的要素介紹

全新鋰電池陰極涂層,保護電池能量,延長電池的使用...

據外媒報道,科學家研發了一種全新的鋰電池陰極涂層,可以讓鋰電池更安全、壽命更持久。
發表于 2020-07-11 10:14? 108次閱讀
全新鋰電池陰極涂層,保護電池能量,延長電池的使用...

1.5V鋰電池代表作:XTAR BC4充電套裝一...

電池是日常生活中常用的必需品,從各類電器的遙控器到小朋友的玩具等,尤其是五號和7號電池更加普及通用,....
發表于 2020-07-11 09:21? 85次閱讀
1.5V鋰電池代表作:XTAR BC4充電套裝一...

分析影響手機TP觸摸屏的原因及測試方法

智能手機上必須安裝TP觸摸屏,才能實現操作,與顯示屏一樣,TP觸摸屏是手機屏幕中不可缺少和替代的組件....
發表于 2020-07-11 09:17? 74次閱讀
分析影響手機TP觸摸屏的原因及測試方法

3C鋰電池存在的安全性隱患及解決方案

3C鋰電池由正極、負極、隔膜、電解液等組成,制作過程中如果選擇劣質的材料或是工藝不合格,很有可能造成....
發表于 2020-07-11 09:17? 92次閱讀
3C鋰電池存在的安全性隱患及解決方案

手機電池pack設計和測試要求

手機電池pack主要集中在電池pack廠,工序可分為組裝、加工、包裝三大部分。電池pack廠根據客戶....
發表于 2020-07-11 09:11? 56次閱讀
手機電池pack設計和測試要求

基于虛擬儀器技術實現步進電機控制系統的設計

步進電機是一種將電脈沖信號轉換成角位移或線位移的機電元件。它在在工業自動化控制、數控機床、機器人等領....
發表于 2020-07-10 18:40? 55次閱讀
基于虛擬儀器技術實現步進電機控制系統的設計

標準智能溫室大棚控制系統具體都包含著哪些設備

溫室大棚現在在我國各地都已經非常的普遍北方的保溫棚,冷棚,南方的玻璃溫室棚,單棟棚,聯動棚各種各樣的....
發表于 2020-07-10 17:44? 125次閱讀
標準智能溫室大棚控制系統具體都包含著哪些設備

通過物聯網技術對畜禽養殖環境進行智能化管理

我國也是一個肉類,蛋類的消費大國。雖然我國是一個畜禽畜牧養殖大國,但就時這樣仍然不能滿足我國內的肉類....
發表于 2020-07-10 16:02? 431次閱讀
通過物聯網技術對畜禽養殖環境進行智能化管理

什么是CMOS電平接口,COMS電路有什么使用注...

我們對它也不陌生,也是經常和它打交道了,一些關于CMOS的半導體特性在這里就不必啰嗦了。許多人都知道....
發表于 2020-07-10 15:10? 118次閱讀
什么是CMOS電平接口,COMS電路有什么使用注...

智慧農業智能溫室控制系統將持續為農業生產發力

近日,北京對口幫扶資金援建的懷安縣第三堡鄉第三堡村設施蔬菜農業園區,今年種植的第一茬架豆、西葫蘆、圓....
發表于 2020-07-10 13:51? 137次閱讀
智慧農業智能溫室控制系統將持續為農業生產發力

介紹電源在全日系電容以及智能溫控風扇等配置方面的...

在模組線纜方面,這款電源也提供了質量較好的扁平線材,并且線纜的長度也都在600mm以上,加上配件中還....
發表于 2020-07-10 11:46? 238次閱讀
介紹電源在全日系電容以及智能溫控風扇等配置方面的...

LED顯示屏+虛擬環境,展現LED無限可能性

作為NEP集團的一部分,Faber一直處于技術創新的最前沿,在視聽領域極富盛名。在由Faber阿姆斯....
發表于 2020-07-10 11:45? 336次閱讀
LED顯示屏+虛擬環境,展現LED無限可能性

設備遠程監控可以做到什么,它將會帶來哪些好處

設備遠程綜合管理系統是專門針對PLC等工業控制器的遠程綜合管理系統。設備遠程綜合管理系統基于虛擬專用....
發表于 2020-07-10 10:38? 441次閱讀
設備遠程監控可以做到什么,它將會帶來哪些好處

電源管理芯片“隱形冠軍”:芯朋微打破國外壟斷,實...

7月13日,科創板擬上市公司芯朋微將正式開始新股申購。芯朋微本次擬公開發行不超過2820萬股,占發行....
發表于 2020-07-10 09:11? 405次閱讀
電源管理芯片“隱形冠軍”:芯朋微打破國外壟斷,實...

農業智能溫室控制系統將是增加農民收入的有效手段之...

近日,北京對口幫扶資金援建的懷安縣第三堡鄉第三堡村設施蔬菜農業園區,今年種植的第一茬架豆、西葫蘆、圓....
發表于 2020-07-10 09:05? 130次閱讀
農業智能溫室控制系統將是增加農民收入的有效手段之...

便攜式多功能電庫:行走的充電寶

把電風扇、切割機、電燈泡的插頭插入黑箱子上的插孔內,啟動開關馬上進入工作狀態。這是記者7月6日走進市....
發表于 2020-07-10 08:58? 157次閱讀
便攜式多功能電庫:行走的充電寶

兩步教你確定主機電源故障

人在河邊走哪有不濕鞋。同樣道理,電腦使用久了話也會出現各種各樣的狀況,比如說開不了機,這時候我們應該....
發表于 2020-07-10 08:58? 198次閱讀
兩步教你確定主機電源故障

忽略這些細節,你的手機電源可能將報廢

以前手機只是一種通訊工具,但是現在它可以上網、支付、拍照等,因此也讓人們日漸迷戀它。人們每天用到手機....
發表于 2020-07-10 08:56? 195次閱讀
忽略這些細節,你的手機電源可能將報廢

閑談電源那些事

17世紀,當人們發現了電磁感應后,法拉第設計出了世界上第一臺交流電發電機1893年舉辦的哥倫比亞博覽....
發表于 2020-07-10 08:52? 165次閱讀
閑談電源那些事

筆記本電腦:850W電源和550W電源的區別

我們家里面的絕大部分電器都有標注額定功率,例如一款容量為4L的電飯煲,在它的銘牌上會標注著“額定功率....
發表于 2020-07-10 08:43? 124次閱讀
筆記本電腦:850W電源和550W電源的區別

EDA公司試圖解決溫度、穩定性及電源可靠性或電源...

現在,Si2 指出,它將以社團成員身份加入IEEE SA,一旦CPF工作組被IEEE 批準,Si2 ....
發表于 2020-07-09 17:52? 72次閱讀
EDA公司試圖解決溫度、穩定性及電源可靠性或電源...

電源完整的重要性解析

我們正試圖在無線電通訊監控系統中添加一個遠距數據輸入和顯示單元,該系統最近進行了修改,以利用新的8位....
發表于 2020-07-09 15:13? 35次閱讀
電源完整的重要性解析

小型回流焊的開機操作流程是怎樣的

小型回流焊一般都是儀表控制溫度的,和大型電腦回流焊操作程序不一樣,下面解下小型回流焊的開機操作流程。
發表于 2020-07-09 09:51? 134次閱讀
小型回流焊的開機操作流程是怎樣的

在IBERT測試期間無法打開GTP電源怎么辦

我想用IBERT在XC5VLX110T中測試GTP。 當我測試X0Y4~X0Y7時,問題不會出現。 當我測試X0Y0~X0Y...
發表于 2020-07-08 16:06? 51次閱讀
在IBERT測試期間無法打開GTP電源怎么辦

IEC最新發布IEC62443-3-2,解決工業...

7月8日消息,對于如何保護工業自動化和控制系統(IACS)而言,沒有簡單的秘訣,這是有充分理由的。這....
發表于 2020-07-08 16:02? 370次閱讀
IEC最新發布IEC62443-3-2,解決工業...

單片機和PLC之間有什么區別?

單片機的特點是編程、維護相對復雜,編程方式常用C語言或者匯編語言,成本較低,I/O接口相對有限。
發表于 2020-07-08 11:00? 197次閱讀
單片機和PLC之間有什么區別?

無縫通信:工業4.0的支柱

與TSN一起,IO-Link支持使用可實時生成和使用豐富的數據集的傳感器和執行器,這是智能優化制造和....
發表于 2020-07-08 10:47? 146次閱讀
無縫通信:工業4.0的支柱

電阻的表示方法

6、電容的耐壓值,是否需要填在Value里面?
發表于 2020-07-08 10:30? 102次閱讀
電阻的表示方法

烙鐵頭帶電故障的原因有哪些,有什么解決方法

烙鐵頭帶電故障的原因除電源線錯接在接地線接線柱上外,還有一個原因就是當電源線從烙鐵心接線柱上脫落后,....
發表于 2020-07-08 10:06? 129次閱讀
烙鐵頭帶電故障的原因有哪些,有什么解決方法

智能溫室控制系統助力智慧農業領域,振興農村經濟

蔬菜生產事關市民菜籃子穩定,也是農民收入的重要來源之一,對于振興農村經濟具有舉足輕重的作用。記者從7....
發表于 2020-07-08 09:30? 166次閱讀
智能溫室控制系統助力智慧農業領域,振興農村經濟

電子書: 這么完整的LLC干貨, 不分享出來可惜了!

與傳統PWM(脈寬調節)變換器不同,LLC是一種通過控制開關頻率(頻率調節)來實現輸出電壓恒定的諧振電路。它的...
發表于 2020-07-02 16:37? 5081次閱讀
電子書: 這么完整的LLC干貨, 不分享出來可惜了!

直流充電樁電源的解決方案

  一、概況:  國家電網公司發布《京港澳等高速公路快充網絡上線運營公告》,8條高速公路的快充網絡已經開始上線運...
發表于 2020-07-02 15:50? 118次閱讀
直流充電樁電源的解決方案

【MPS電源評估板試用體驗】通過上位機軟件released-virtual_bench_pro設置電源模塊MPM54304輸出

首先看一下 的MPM54304的 FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM   通過軟件released-...
發表于 2020-07-02 09:35? 4925次閱讀
【MPS電源評估板試用體驗】通過上位機軟件released-virtual_bench_pro設置電源模塊MPM54304輸出

如何高效學習PLC

  PLC早已普及化到各個領域,基本上每一個公司都會應用PLC,PLC控制系統的維護保養早已變成電焊工的日常事...
發表于 2020-07-01 10:10? 119次閱讀
如何高效學習PLC

電源電容器的兩種檢測方法

  很多人在購買使用電源電容器時,往往不懂得如何分辨檢測電源電容器是良品還是不良品,為了幫助大家更好地了解設備...
發表于 2020-06-30 10:39? 720次閱讀
電源電容器的兩種檢測方法

電源與地之間

數字電路板上電源端與地端用三用表測量阻值低了3KΩ是什么原因?...
發表于 2020-06-29 14:54? 285次閱讀
電源與地之間

電源元器件國產替代分解

關于電源的資料,請有需求的朋友下載
發表于 2020-06-28 13:35? 366次閱讀
電源元器件國產替代分解

PLC的編程原則是什么?

  1、梯形圖的每一邏輯行(梯級)均起始于左母線,然后是中間接點,終止于右母線。各種元件的線圈接于右母線一邊;任...
發表于 2020-06-28 09:48? 89次閱讀
PLC的編程原則是什么?
国产成 人 亚洲 欧美