izolacja galwaniczna - szybka

Coś z digital isolator (Maxim,TI)?

Mają w Farnell z tego co widzę.

Piotrek

W dniu 2020-05-25 o 01:03, Arek pisze:

Jaka częstotliwość sygnału i czy jest symetryczny? Może trafo LAN załatwi sprawę?

IL610-3E 8ns 22zł/szt SI8610BC-B-IS 8ns za 10zł/szt netto w pl.fanellu...

W dniu poniedziałek, 25 maja 2020 01:03:36 UTC+2 użytkownik Arek napisał:

ISO7340M, opóźnienie max. 23ns

W dniu poniedziałek, 25 maja 2020 03:05:26 UTC+2 użytkownik snipped-for-privacy@gmail.com napisał:

Ooops.. ISO7240M

Dnia Mon, 25 May 2020 01:03:55 +0200, Arek napisał(a):

No, na swiatlowodach sie 1Gb/s to standard, wiec kilka ns powinno byc dostepne.

J.

Jeden sygnał?

Popatrz na serię isoPower ADI. W SO8 będziesz miał kommplet izolator + scalona przetwornica z elementami magnetycznymi. Tylko sprawnośc tych wbudowanych przetwornic jest taka sobie, to żre kilkadziesiąt mA. Jak kanałów jest więcej, to lepiej wyjdzie dać izolator cyfrowy bez przetwornicy i osobną przetwornicę na SN6501. No ale będzie nieco większe -- coś za coś.

Pozdrawiam, Piotr

Kiedyś się nimi interesowałem, ale jak znalazłem jakąś notę aplikacyjną

- jak to zrobić, aby było zgodne z EMC to mi przeszło.

Kiedyś (2004) stosowałem MAX845 + trafo (najpierw robione na zamówienie, potem jakieś fabryczne). Zależało mi wtedy, aby mieć 4kV izolacji. Jak później wpadłem na to, aby bocznikować izolację warystorem to stwierdziłem, że w sumie najprościej będzie wstawić jakąś gotową izolowaną DCDC (wychodziło mi wtedy o ile pamiętam taniej niż ten mój trafo 4kV).

Jakie są według Ciebie argumenty za SN6501 w stosunku do jakichś DCDC Aimteca? Nie twierdzę, że nie ma. Chcę poznać Twoje zdanie. P.G.

Ja użyłem raz, bez doczytania o sprawności. Sam izolator 80% budżetu mocy mi to zeżarł i się wyleczyłem z takich pomysłów.

Za samym układem scalonym wielu argumentów nie mam, transformer driver jakich kilka na rynku. Jest w SOT23, co lubię i zawsze pewnie działa. Główne argumenty to:

1. Łatwość skonstruowania niewielkiego transformatora o bardzo dobrych parametrach izolacyjnych: toroid nawinięty cienkim drutemm TIW i umieszczony w otworze wyciętym w PCB lub wręcz mały rdzeń planarny -- konstrukcja jest bardzo cienka, co ma dla mnie znaczenie. Jeszcze lepsze byłoby zalaminowanie rdzenia w PCB, ale to poza możliwościami moich Chińczyków.
2. Bez problemu uzyskuję kilka izolowanych napięć o dowolnych potrzebnych mi wartościach: jeden transformator zasila kilka odbiorników, co obniża cenę i podnosi niezawodność urządzenia. Co prawda nie SN6501, ale LT3439 ze względu na napięcie wejściowe -- w ostatnim urządzeniu z jednego transformatora otrzymuję 20 izolowanych napięć, w tym 12 dla MOSFETów SiC i 8 dla "drobnicy".
3. Dokładnie wiem, jakie kondensatory zostały użyte w mojej przetwornicy, a -- co ważniejsze -- jakie *nie* zostały użyte. Ten jeden argument mi wystarcza.

Wady: wyższa cena, konieczność nawijania transformatorów na zamówienie i trochę czasu na prototypowanie. Aimteca wlutowujesz i działa, przyznaję.

Pozdrawiam, Piotr

Niska sprawność oznacza według mnie między innymi dużą emisję. Moja przygoda z nimi skończyła się chyba na etapie próbek, których nigdy w nic nie wlutowałem, a może nawet i próbek nie dostałem.

Rdzeń stawiasz pionowo (otwór w płytce prostokątny), czy poziomo? Toroida raz zagłębiałem w płytce (pionowo), ale to było co innego - toroid z tych co to AL jest z dużą liczbą zer - nie pamiętam w tej chwili, a uzwojenia miały odpowiednio 3 i 2 zwoje.

Ta uwaga jest powodem mojego powyższego pytania czy toroid poziomo, czy pionowo. Wydawało mi się, że do takiego małego planarnego rdzenia dwa symetryczne uzwojenia ciężko byłoby zmieścić. Że to musiało by pracować na wyższych częstotliwościach niż SN6501 aby trzeba było mniej zwoi.

Raz próbowaliśmy zapytać Chińczyków o montaż (być może zbyt prostej płytki). Zapytaliśmy wtedy dwóch Chińczyków - ich oferty były o 1zł (na około 20zł) lepsze niż to co nam zaoferowano z montażem w Polsce. W dodatku pojawiły się symptomy uznane przez nas jako zapowiedź problemów. Jeden z nich do wyceny dodał informację, że zastąpił wypisany przeze mnie terminal blok jakimś ichnim nie sprawdziwszy, że ten ichni nie pasuje.

Jeśli każde z napięć musi być osobne między sobą to wyobrażam sobie, że muszą też być między nimi jakieś odstępy na płytce. Nie da się wszystkich 20 odbiorników napięcia z tego transformatora umieścić tuż przy nim czyli muszą być względnie długie wyprowadzenia z transformatora. Czy te druciki nie powodują problemów EMC, czy kluczowe jest tu, że LT3439 jest "Ultralow Noise". A może upychasz wszystkie prostowania/filtrowania możliwie blisko trafa i dopiero potem rozprowadzasz do poszczególnych odbiorników. Jaki duży rdzeń, żeby mieć tam 20 uzwojeń wtórnych (drut TIW nie jest super cienki)? Wtórne robisz też symetryczne, czy pojedyncze + 4 diody? Czy poszczególne izolacje bocznikujesz jakimiś warystorami, kondensatorami czy nie? Ja w pierwszym rozwiązaniu zastosowałem trafo 4kV które miało też OIDP tylko 4pF między uzwojeniami + izolatory ADuM. Niczym nie bocznikowałem izolacji. Miałem wtedy informację (od kogoś z USA), że jak zrobili izolację na 3kV to urządzenia sporadycznie im padały, a jak zrobili na

4kV to spokój. Przy badaniu EMC zdziwił mnie garb (poniżej limitów) w okolicy 400MHz. Nie od razu wpadłem na to, że to ADuM sieje. To był rok 2004 - trochę mniej wiedziałem niż dziś. Dlatego uznałem, że w następnym rozwiązaniu będę bocznikował izolację warystorem (ma też sporą pojemność) i dam w szereg co najmniej koraliki (dla tych 400MHz), a lepiej dławik CM (dla zakłóceń z DCDC). Przy okazji warystora znika też konieczność uzyskania 4kV izolacji. Potem przeszedłem na nie izolowany RS485. Więc nie mam więcej doświadczenia z izolacją.

O tym aspekcie nie pomyślałem. Ale jak gotowiec DCDC będzie miał specyfikację na szeroki zakres temperatur to znaczy, że raczej kondensatory powinny być ok.

Raz się nacięliśmy na problemy nawijanych na zamówienie transformatorów. Zrobiłem zasilanie izolowanej strony bez stabilizacji - bazujące na zasileniu przetwornicy stabilizowanym napięciem i konkretną (zgodnie z tym co piszesz "trochę czasu na prototypowanie") przekładnię transformatora. Nawijanie z dokładnością +- 1 zwój (przy 10 zwojach) powodowało, że tester który sprawdzał między innymi napięcie po stronie wtórnej odrzucał nam połowę sztuk. Na dokładkę to było już po montażu więc wylutowywanie itd. Zmieniłem na 2 razy droższy, ale 'z półki' i już nigdy nie wróciliśmy do nawijanych na zamówienie. P.G.

Te cewki są maleńkie i "nawinięte" litograficznie, z równania antenowego wychodzą jakieś absurdalnie niskie moce emitowane do otoczenia.

Ja wlutowałem i się zdziwiłem, po czym przyznałem rację stwierdzeniu, że czytanie ma przyszłość. Pobór prądu wskazywał, że uszkodziłem chip na etapie montażu, dopiero późniejsze śledztwo wykazało, że wcale nie.

Poziomo.

Odbiorniki nawet nie są na tej samej płytce. Każdy mostek H na MOSFETach SiC to osobna niewielka płytka. Jest nawet na niej miejsce na SN6501 i maleńki toroid, ale póki co nie obsadzam.

Ale oba druciki przewodzą prąd w przeciwnych kierunkach. Wystarczy zrobić skrętkę i pola się znoszą.

26mm OD, a drut ma 0.2mm, co daje 0.4mm z izolacją.

Push-pull to dwa forwardy na jednym rdzeniu. Można więc o tym myśleć jako o dwóch zintegrowanych przetwornicach zasilających po 10 uzwojeń każda. Mostki H pracują symetrycznie, więc obciążenia stanowią podobne. Dlatego wystarcza jedno uzwojenie i jedna dioda na jeden kanał wyjściowy, co również było poważnym argumentem projektowym. Jeden mostek to 4 napięcia, +15V i -3.5V brane parami w przeciwfazie. Większe obciążenia są zasilane z pełnych mostków na bas4002.

Nic albo rzadko dławik CMC na wtórnym, jak mi wychodzi za duża pojemność międzyuzwojeniowa.

Warystorów tlenkowych unikam, bo kumulują uszkodzenia wywołane przepięciami i się psują w mało przewidywalny sposób. A jak już się nie da inaczej, to stosuję te trójwyprowadzeniowe z bezpiecznikiem termicznym:

Łatwo do tego dodać wykrycie uszkodzenia warystora -- generator relaksacyjny na neonówce obok FPGA wygląda przeuroczo. :-)

Owszem, raczej nie, ale mam nieuleczalną alergię na słowo "raczej". ;-)

Pozdrawiam, Piotr

W dniu 2020-05-28 o 19:07, Piotr Wyderski pisze:

Skrętkę zakładałem z definicji, ale:

- dłuższy kabelek (nawet skrętka) chyba więcej wyemituje niż krótki (ale zapewne znikomo więcej),

- zastanawiałem się czy pojemność między tymi drucikami (jak wszystkie

20 wyjść to dłuższe skrętki) nie obciąża przetwornicy.

To mniej więcej ogarnąłem

Nie mam praktyki z mostkami. Nie czuję do końca co chciałeś tu powiedzieć. Dla jednego mostka dwa uzwojenia o różnej liczbie zwojów aby dostać dwa różne napięcia? Czyli jest 20 uzwojeń wtórnych, ale niektóre trafiają do jednego odbiornika (całkowicie izolowanych od siebie obszarów jest mniej niż 20).

Nigdy nie zastosowałem warystora. Wtedy to była decyzja, że następnym razem. Ale jak doszło do tego następnego razu to mi wyszło, że wystarczy mi jak dopuszczę jakieś 60V różnicy mas (po 30 w każdym urządzeniu) i dałem transile symetryczne 33V i równolegle do nich chyba 10nF. Gdy urządzenia pracują w obszarze o wspólnym systemie uziemienia (czy jak to się nazywa) - w każdym razie w tym samym budynku to podobno nie zdarzają się większe różnice na GND niż 50V (w czasie surge). A potem doszedłem do wniosku, że takie różnice nie pojawią się między urządzeniami zainstalowanymi blisko siebie tylko daleko od siebie (w ramach jednego budynku). Czyli kabelek RS485 ograniczy prąd w impulsie i jestem w stanie zabezpieczyć drivery przed tym nie stosując izolacji.

Nie da się nic zrobić jak nie będziesz w miarę ufał danym katalogowym stosowanych elementów :) P.G.

Nie ma problemów praktycznych. Ja się bardziej bałem rezonansów przy przełączaniu diod, które mogłyby mi nieprzyjemnie podbić napięcie przy małym obciążeniu, ale niepotrzebnie.

Jedno uzwojenie i mostek, klasyka. Mniejsze obciążenia mają prostowniki jednopołówkowe, choć w miarę możliwości symetrycznie obciążające przeciwne fazy, by zminimalizować składową DC w rdzeniu. Większe mają pełen mostek i pracują w pełnym cyklu pracy transformatora, przy okazji dodatkowo obcinając pojawiające się przejściowo składowe niesymetryczne. Na żadnym uzwojeniu w żadnym punkcie cyklu jego pracy nie pojawi się napięcie wyższe, niż na gałęzi z pełnym mostkiem (z dokładnością do banałów: + Vf, * przekładnia). Taki snubber mimo woli...

Masz na myśli prostownik mostkowy na transformatorze z odczepem? Tak się nie da, na wyjściu zawsze dostaniesz wyższe z napięć i jego wersję ujemną. To ma sens tylko przy zasilaniu symetrycznym.

Tak, jeden moduł mostka H to 4 uzwojenia.

Ale są elementy o danych katalogowych "milion godzin", są i "milion radów", zalezy, czego kto szuka i jak głęboki ma portfel jego mocodawca. :-)

Pozdrawiam, Piotr

W dniu 2020-05-28 o 22:15, Piotr Wyderski pisze:

Miałem na myśli mostki-H, a mam wrażenie że piszesz o mostku prostowniczym.

Wcześniej rozumiałem, że wszystkie mają prostowniki jednopołówkowe.

Wcześniej rozumiałem, że masz 20 izolowanych wejść lub wyjść z których niektóre są mostkami H. Zakładałem, że do zasilania mostka H potrzebujesz jednego uzwojenia (nie zastanawiałem się jakie tam są faktycznie potrzeby - w tym sensie napisałem że nie mam praktyki z mostkami). W Twojej wypowiedzi pojawiły się dwa napięcia w kontekście jakby dotyczącym jednego mostka (H). Dlatego zapytałem, czy dla jednego mostka dwa uzwojenia.

Czyli nie tylko 2 a nawet 4!

Zaczynam ogarniać. Sterowanie mostkiem (jakby były 4 tranzystory N) może wymagać 3 izolowanych napięć. (te dwa dolne miałyby wspólne) do tego zasilanie całego mostka - razem 4. P.G.

W dniu 2020-05-28 o 22:15, Piotr Wyderski pisze:

Po tej dyskusji jak będę potrzebował 2 izolowanych napięć to się będę zastanawiał czy:

- dwa gotowce DCDC,

- jeden driver + dwa gotowe trafa,

- driver + nawijane trafo z dwoma wtórnymi.

Przy 2 najtaniej chyba wyjdą dwa DCDC choć każesz mi wątpić w zastosowane tam kondensatory :) P.G.

A ja od początku miałem wrażenie, że Ty piszesz o prostowniczym.

Prawie wszystkie, jest niewielka liczba uzwojeń zasilających pełne mostki *prostownicze*.

Dla jednego mostka są cztery uzwojenia, opisałem Ci to już dokładnie. Każdy z obu tranzystorów ma swoje zasilanie, a to zasilanie to para napięć +15 i -3.5V, bo to są tranzystory SiC. One z zasady mają niskie napięcie progowe, więc w celu podniesienia odporności przed przypadkowym włączeniem z powodu zakłócenia w stanie wyłączonym bramkę zasila się napięciem ujemnym. Z MOSFETami krzemowymi tak też się czasem robi, ale znacznie rzadziej. W SiC to norma.

A mostki H są 3, czyli 12 uzwojeń. I jeszcze 8 do innych celów.

W teorii napięcia dolne mogłyby być wspólne, a w praktyce tranzystory z węglika krzemu przełączają tak szybko, że indukcyjności pasożytnicze w obwodzie źródła powodują postanie szpilek o wartości nawet kilku woltów, w układzie wspólnym dodające lub odejmujące się od napięcia bramki. Z tego powodu tranzystory te mają połączenie Kelwina w obwodzie źródeł. Nie płynie nim prąd roboczy, a tylko z drivera bramki. W warunkach przełączania nie da się rozsądnie zdefiniować wspólnego potencjału GND, a tym samym najlepiej każdemu tranzystorowi, nawet dolnemu, dać jego własne zasilanie lokalne. Względem jego wyprowadzenia KS zawsze będzie tam zero woltów, a "globalnie" niekoniecznie.

Pozdrawiam, Piotr

Zawsze warto rozważyć wszystkie opcje, choćby się miało skończyć na gotowcu. Przynajmniej wyboru dokonasz świadomie.

Informuję jedynie, że dla mnie brak pewności co do szczegółów rozwiązania często oznacza pewność jego nieużycia. Dla Ciebie nie musi, dobieraj rozwiązania do swoich potrzeb, a nie do moich. :-)

Pozdrawiam, Piotr

W dniu 2020-05-29 o 19:24, Piotr Wyderski pisze:

Jak nie rozumiem czegoś globalniejszego to w szczegóły nawet nie próbuję wnikać bo za dużo jest wtedy myślenia typu: 'jeśli to jest tak to..., a jeśli odwrotnie to...'. Wtrącenie, że to SiC nic mi nie mówiło (pomyślałem, że to jakaś seria NMOSów jakiegoś producenta).

Nic mi nie musisz tłumaczyć, ale na razie nie zgodzę się z tezą, że wytłumaczyłeś dokładnie. Na razie jestem na etapie nie ogarniania czegoś globalnie. Na przykład dla mnie mostek H to 4 tranzystory. A Ty piszesz:

Dla mnie są dwie możliwości (to jest właśnie ten tryb braku globalnych informacji skutkujący: 'jeśli...to..., a' którego zazwyczaj unikam):

- albo Twój mostek H to dwa tranzystory - wtedy 4 uzwojenia to po dwa (bo dwa różne napięcia) dla każdego - razem 4 co się zgadza z wcześniejszymi informacjami, ale kłóci mi się z moim pojęciem mostka H,

- albo piszesz o dwu tranzystorach w jednej gałęzi mostka H co się zgadza z moim pojęciem mostka H, ale wtedy wychodzi 8 uzwojeń na mostek co się kłóci z informacją, że na mostek są 4 uzwojenia.

Czyli 12/3=4 na mostek. Wychodziło by zatem, że mostek to dwa tranzystory. Może to jest jakiś półmostek... , ale wyraźnie pisałeś mostek H.

Czyli dla każdego dolnego osobne uzwojenia (nawet zrozumiałem dlaczego :) ). Z powodu dwu napięć rozumiem, że dwa uzwojenia (jedno dla 15 i jedna dla

-3.5). Jakby nie liczył wychodzi mi 4 uzwojenia dla dolnych tranzystorów. No a jak z górnymi skoro na cały mostek 4, a 4 już wykorzystane? P.G.