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電路利用安全限值的參數
制造商采用的材料和電路設計參數決定了器件的安全限值。根據安全標準的要求，光耦合器/數字隔離器用戶必須在電路設計中提供足夠的安全措施，并確保器件的應用條件不會超出器件的安全限值。這樣的安全措施可能包括在故障條件下強制實施的電流和電壓限制，或者是防止工作溫度超過值的熱管理。
讓我們看一下實現數字隔離器安全限制的兩個示例電路。盡管這些示例并不詳盡，不能列舉出所有可能的故障和結果，但它們闡明了安全限制的原理，可以提供在隔離式系統設計中實現安全限制的一種方法。
對于第一個示例，圖5展示了一個數字隔離器用作模數轉換器（ADC）或模擬前端（AFE）與微控制器（MCU）之間的接口。我將分析該系統中任意一個初級故障，包括該單一故障產生的任何次級故障。（為防止多個初級故障，可能需要額外的電路。）此次分析將著重于MCU 側的安全限制，但也可以對ADC/AFE 側運用相同的原理。
圖5：在此示例中，數字隔離器用作接口，在ADC 或AFE 與MCU 之間提供隔離
讓我們來了解一些故障及其對安全限制的影響。
· 初級故障1：VCC1至GND1的隔離器內部短路。短路在VCC1至GND1之間提供一個電阻RFAULT。根據功率傳遞定理，當RFAULT=RSUP 時，隔離器內會出現功率耗散。功率耗散等于（VDC3P3V）2/（4×RSUP）。當RFAULT 值非常低時，通過RSUP 和VCC1的電流等于3.6V/RSUP。必須設計RSUP 來耗散這一功率。但是，隔離器本身耗散的功率非常低（因為RFAULT約為0Ω）。示例：如果RSUP=RFAULT=20Ω，則隔離器的功率耗散為（3.6V）2/（4×20Ω）=0.162W。根據規格表，這一數值完全在ISO7741的安全限制功率范圍之內。對于RFAULT 約為0Ω 的情況，20Ω RSUP 必須是0.65W的電阻器，才能產生需要耗散的功率。較高的RSUP 值始終是有益的，因為它可以減少故障條件下的功率耗散。但是，在正常運行情況下，還必須考慮RSUP 兩端的壓降。具有寬電源電壓范圍的隔離器（例如，ISO7741，該器件支持低至2.25V的工作電壓）或超低功耗隔離器（例如ISO7041，該器件在1Mbps 時每通道僅消耗100?A 電流）是可支持更高RSUP 值的選項。
6ES7322-8BF00-0AB0 IC697ACC702 IC697ACC715 IC697ACC720
IC697ACC721 IC697ACC722 IC697ACC723
IC697ACC724 IC697ACC726 IC697ACC727
IC697ACC728 IC697ACC729 IC697ACC730
IC697ACC732 IC697ACC735 IC697ACC744
IC697ACC775 IC697ACC800 IC697ACC801
IC697ACC802 IC697ACC803 IC697ACC804
IC697ACC805 IC697ACC820 IC697ACC821
IC697ACC822 IC697ADC701 IC697ADS701
IC697ALG230 IC697ALG234 IC697ALG320
IC697ALG324 IC697ALG440 IC697ALG441
IC697ALG444 IC697ALG445 IC697BEM711
IC697BEM713 IC697BEM721 IC697BEM731
IC697BEM733 IC697BEM741 IC697BEM761
IC697CBL700 IC697CBL709 IC697CBL803
IC697CBL811 IC697CBL826 IC697CGR772
IC697CGR935 IC697CMM711
IC697CMM712 IC697CMM741 IC697CMM742
IC697CPM790 IC697CPU731 IC697CPU780
IC697CPU788 IC697CPU789 IC697CPX772
IC697CPX782 IC697CPX928 IC697CPX935
IC697CSE784 IC697CSE925 IC697GDH701
IC697GDS701 IC697HSC700 IC697LBR701
IC697MCS704 IC697MDL240 IC697MDL241
IC697MDL250 IC697MDL251 IC697MDL252
IC697MDL253 IC697MDL254 IC697MDL340
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