DSMB 112

　　采用通道间隔离设计时，每个通道都需要专用的电源隔离和信号隔离。隔离是输入模块通道密度、EMI、成本和可靠性的关键限制之一。在现代设计中，每个通道都使用一个数字隔离器进行数据隔离。典型的数字隔离器，如ADuM141E，在16引脚SOIC(6.2mm×10mm)封装中具有四个隔离数据通道。不过，每个通道仍然需要电源隔离，因此让我们讨论三种传统的电源隔离方法:多抽头变压器、推挽设计和隔离dc-to-dc模块。

　　图2显示了采用多抽头变压器的反激式隔离dc-to-dc架构。反激式转换器驱动变压器在抽头上产生多个输出。这是一种成熟的电源架构，但对于过程控制应用有六个主要缺点，即:

　　它需要一个定制的多抽头变压器和一个屏蔽来控制电磁干扰。这在具有足够可靠性的小型设备中很难实现。

　　只有一个通道可以用于反馈控制环路，这意味着其他通道的调节更加宽松。这需要仔细评估以确保可靠的操作。

　　通道密度受特定变压器位置的限制。对于来自每个抽头输出的功率，变压器被放置为模拟输入模块的中心，每个输入通道被布置在变压器周围的扇出扇区中，将模拟输入模块卡通道限制为四个或八个。

　　一个通道的干扰可以通过变压器抽头之间的耦合电容耦合到其他通道。

　　隔离电压电平。多抽头变压器只能实现数百伏的通道间隔离，除非采用特殊的绝缘材料或设计，这会显著增加变压器成本。

　　定制变压器获得UL/CSA认证的高成本。

　　另一种方法是每个通道使用一个独立的变压器，并使用推挽方法来隔离每个通道。在这种方法中，不使用反馈。相反，调节良好的电源(例如7 V)用于驱动每个变压器，然后在副边使用LDO进一步调节。这种方法是可行的，因为次级侧的电流消耗相对较低，这使得充分的调节成为可能。

　　这种方法的一些缺点是需要预调节以及每个通道需要额外的元件。所选变压器必须满足所需的隔离额定值。预调节以及每个通道的变压器、开关和LDO会占用电路板空间并增加成本。还需要进行大量的评估工作，以确保法规在所有条件下都是充分的。

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VMIVME-7807
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OP362-LD/-5200
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