隔離電源模塊：如何為信號(hào)傳輸賦能|內(nèi)含直播預(yù)告

01夏日小美好

夏季的夜慕，一直掛著美麗動(dòng)人的顏色，有點(diǎn)兒低沉卻帶著爛漫。天上的云彩在朝霞的投射下，五彩繽紛，幽悠的艷麗著自身的漂亮。

02夏日小美好

夏季的夜慕，一直掛著美麗動(dòng)人的顏色，有點(diǎn)兒低沉卻帶著爛漫。天上的云彩在朝霞的投射下，五彩繽紛，幽悠的艷麗著自身的漂亮。

03夏日小美好

夏季的夜慕，一直掛著美麗動(dòng)人的顏色，有點(diǎn)兒低沉卻帶著爛漫。天上的云彩在朝霞的投射下，五彩繽紛，幽悠的艷麗著自身的漂亮。

點(diǎn)擊標(biāo)題下「MPS芯源系統(tǒng)」可快速關(guān)注

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直播預(yù)告

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直播主題

MPS新一代微功率隔離電源模塊MIE系列產(chǎn)品介紹

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直播介紹

MPS微功率隔離電源模塊旨在為信號(hào)傳輸提供強(qiáng)大的電氣隔離屏障，具有可選的 5V 或 3.3V 輸出以及高達(dá) 1W 的輸出功率。MPS 新一代微功率隔離電源模塊MIE系列產(chǎn)品具有更好的調(diào)節(jié)率，更大的額定功率和更小的封裝，進(jìn)一步提高客戶的成本效益。

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直播時(shí)間

2023年10月31日（周二）

上午1030

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直播講師

蘭燕妮｜模塊電源產(chǎn)品線主管

2012年西南交通大學(xué)電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)碩士畢業(yè)。2012年加入MPS應(yīng)用工程部至今，目前任職模塊電源產(chǎn)品線主管。

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淺談隔離技術(shù)

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為什么需要隔離？

如何在傳輸信號(hào)和功率的情況下做好隔離設(shè)計(jì)通常是工程師們比較棘手的問(wèn)題，而做好隔離對(duì)于人、系統(tǒng)、信號(hào)傳輸都是比較關(guān)鍵的,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

保護(hù)人身安全: 不管是工業(yè)機(jī)器人，電動(dòng)汽車充電樁，或者醫(yī)療設(shè)備，使用隔離技術(shù)可以使人得到觸電保護(hù)；

保護(hù)資產(chǎn)&設(shè)備: 隔離技術(shù)可以保護(hù)重要的資產(chǎn)以及電子設(shè)備，防止其受到高壓浪涌的損害；

保證數(shù)據(jù)傳輸完整: 數(shù)據(jù)傳輸可能會(huì)受到外部電子干擾，隔離可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕?/span>

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半導(dǎo)體隔離技術(shù)的類型

由于芯片內(nèi)部可以形成一個(gè)隔離柵，在電路系統(tǒng)中起到隔離的作用，因此隔離芯片的使用對(duì)于高壓高功率系統(tǒng)的構(gòu)建可以起到至關(guān)重要的作用，不再需要額外復(fù)雜的隔離電路，常見(jiàn)的半導(dǎo)體隔離技術(shù)主要有如下三種:

a.光學(xué)隔離: 光耦是一種以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電→光→電轉(zhuǎn)換的器件，目前在反激電源以及信號(hào)傳輸?shù)阮I(lǐng)域有著很廣泛的應(yīng)用；

b.電容隔離: 電容具有隔直流，通交流的特性，基于這個(gè)特性對(duì)信號(hào)傳輸進(jìn)行調(diào)制，可以實(shí)現(xiàn)隔離，與光耦不同的是，電容隔離擁有諸多優(yōu)點(diǎn)例如只需消耗小量的偏置電流，更高的傳輸速率，低延時(shí)，更強(qiáng)的抗干擾能力等等；

c.磁隔離: 通過(guò)線圈磁場(chǎng)耦合來(lái)傳輸功率和信號(hào)，由于線圈本身磁場(chǎng)的存在，此種隔離技術(shù)抗電磁干擾的能力相比電容式隔離會(huì)有一些劣勢(shì)。變壓器也屬于磁隔離的一種，大量應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，電源模塊設(shè)計(jì)。

觀看

視頻

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隔離電源模塊如何為信號(hào)傳輸賦能

常見(jiàn)的信號(hào)傳輸類型有SPI, RS485, RS232和CAN等，對(duì)于工業(yè)高壓應(yīng)用，系統(tǒng)在傳輸信號(hào)的同時(shí)不可避免地會(huì)受到有害交流或者直流電的影響，并且上千伏的高壓電有可能擊穿信號(hào)傳輸鏈，為了解決此問(wèn)題，使用信號(hào)隔離器就至關(guān)重要了。接下來(lái)會(huì)以SPI通信為例子，從系統(tǒng)功能框圖的角度來(lái)說(shuō)明隔離在這些信號(hào)傳輸中是如何實(shí)現(xiàn)的以及隔離電源模塊是如何使用的。

SPI: SPI(Serial Peripheral Interface)亦稱串口通信，這是一種高速全雙工的通信方式，具有四個(gè)通道(三正向，一反向),這種通信方式既可以從控制端傳輸信號(hào)到受控端，也可以反向從受控端傳輸信號(hào)到控制端。在信號(hào)傳輸?shù)耐瑫r(shí)做電氣隔離，可以通過(guò)在中間加一個(gè)信號(hào)隔離器實(shí)現(xiàn)，如圖1:

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圖1:電氣隔離在信號(hào)傳輸中的應(yīng)用

電氣隔離的具體實(shí)現(xiàn)如圖2所示,可以采用MPS容隔方案的四通道信號(hào)隔離器(MP27931)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)高速穩(wěn)定傳輸?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)電氣隔離。信號(hào)隔離器屬于有源器件，其原邊和副邊都分別需要一個(gè)5V的偏置電壓源才能工作，MPS最新推出的極具性價(jià)比的5V-5V隔離電源模塊(MIE1W0505)可以提供此電源，該模塊有著很好的抗干擾能力以及穩(wěn)壓效果，可以支持高達(dá)5KV的隔離等級(jí)要求。

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圖2: 信號(hào)隔離案例: SPI通信

其他通信方式(RS232/RS485/CAN)和上面架構(gòu)類似，但有著不同的通道數(shù)量和使能邏輯。

看到這里，小伙伴們應(yīng)該就知道信號(hào)隔離器以及5V轉(zhuǎn)5V隔離電源模塊是用在哪里了吧，總而言之，只要需要如下類型信號(hào)傳輸?shù)牡胤酵瑫r(shí)需要做隔離，那么就可能需要使用隔離電源模塊。

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圖3: 5V-5V隔離電源模塊應(yīng)用場(chǎng)

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隔離電源模塊在實(shí)際應(yīng)用中的案例

如下是隔離電源模塊在實(shí)際應(yīng)用(PLC和電動(dòng)車充電樁)中的案例:

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PLC

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電動(dòng)車充電樁

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MPS最新推出的極具性價(jià)比,超小LGA封裝的5V-5V，1W隔離電源模塊- MIE1W0505BGLVH， 它有何神通？

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超小封裝，僅僅為市場(chǎng)主流貼片封裝類型的10%， 傳統(tǒng)SIP封裝類型的2%!

圖5: MPS LGA封裝類型和市場(chǎng)方案尺寸對(duì)比

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支持多種電壓輸入，可配置5V或者3.3V輸出；

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負(fù)載調(diào)整率，隨著負(fù)載的波動(dòng)，芯片始終可以將輸出穩(wěn)定在±0.2%以內(nèi)。

圖6: MIE1W0505BGLVH負(fù)載調(diào)整率

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豐富的產(chǎn)品家族可供選擇，MPS可提供LGA(4x5mm)，SOIC-8WB和SOIC-16WB封裝類型，2.5KVrms, 3KVrms以及5KVrms耐壓等級(jí)可選。

• 競(jìng)品對(duì)比1: SMT封裝

• 競(jìng)品對(duì)比2: 傳統(tǒng)SIP封裝以及分離Push Pull方案

最后，附上MIE1W0505BGLVH的參數(shù)表，有興趣的小伙伴趕快聯(lián)系我們喲！

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END

▼往期精彩回顧▼

隔離式電源模塊：MIE1W0505BGLVH

隔離方案解讀

微功率隔離電源模塊應(yīng)用與設(shè)計(jì)

MPS公司布局隔離電源板塊，推出一系列中大功率應(yīng)用產(chǎn)品

這顆隔離電源模塊有“億點(diǎn)”厲害！

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