Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBwayPCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Optymalizacja przetwarzania energii w systemach z izolowanymi interfejsami cz. 4

ghost666 10 Cze 2013 10:30 5514 0
  • Porównanie

    Opisano trzy rodzaje przetwornic izolowanych DC/DC. W poniższej tabeli pokazano podstawowe parametry pracy poszczególnych przetwornic (rzeczywistych układów). Porównano dwa scalone modułu oraz przetwornicę zintegrowaną w układzie korzystając z technologii isoPower. Moduły przetwornicy dobrano tak aby możliwie efektywnie zasilać układy w zakresie od 0 mW do 150 mW, tak jak opisano powyżej.

    Optymalizacja przetwarzania energii w systemach z izolowanymi interfejsami cz. 4


    Większość projektów musi skoncentrować się na efektywności przetwarzania. Jak jasno wynika z powyższej tabeli największą efektywnością charakteryzuje się niestabilizowana przetwornica, ale pamiętać musimy o jej wadach. Wady te dyskwalifikują taki układ od aplikacji. Moduły które opisujemy mają zazwyczaj podaną efektywność przy obciążeniu 1 W, ich efektywność bardzo często nie jest nawet podawana dla obciążeń poniżej 100 mW. Możemy się spodziewać że efektywne napięcie wyjściowe przy tak małych obciążeniach będzie większe, a efektywność strasznie niska.

    Kolejna duża efektywność widoczna jest w tabeli przy scalonym, stabilizowanym module przetwornicy. Jednakże skupmy się na efektywności przy niskich obciążeniach. Poniższy wykres pokazuje jak zmienia się efektywność scalonej, stabilizowane przetwornicy i przetwornicy w układzie isoPower.

    Optymalizacja przetwarzania energii w systemach z izolowanymi interfejsami cz. 4


    Dzięki temu że przetwornica isoPower wyposażona jest w aktywne układy sprzężenia zwrotnego jej efektywność wzrasta znacznie szybciej w funkcji obciążenia i dobija do swojej maksymalnej wartości. W przedziale od 0 mA do 15 mA efektywność tego układu jest znacznie wyższa. W tym projekcie zakładamy właśnie zużycie prądu na takim poziomie. W tym przypadku zatem przetwornica zintegrowana w układzie scalonym jest zatem znacznie bardziej wydajna.

    Kolejnym elementem porównania jest powierzchnia zajmowana na płytce drukowanej. Scalone przetwornice zajmują około 180 mm², a dodatkowo są dosyć wysokie - co najmniej 10 mm, co oznacza że są najpewniej najwyższym elementem na PCB. Będzie to miało wpływ na końcowe wymiary obudowy układu. Obudowa SSOP układu ADuM zajmuje zaledwie 55 mm², a dodatkowe elementy dyskretne - dwa kondensatory i oporniki - nie zmienią znacznie tej powierzchni.

    Kolejną kwestią gdzie uwidaczniają się zalety układu ADuM jest stabilizacja wyjścia napięcia. Lepsza stabilizacja tego napięcia pozwala na elastyczniejszy dobór układów analogowych zasilanych z wtórnej strony przetwornicy i pozwala zoptymalizować je do konkretnego zadania pomiarowego, zamiast ograniczać ich dobór kiepskiej jakości napięciem zasilającym.

    Ostatnim czynnikiem wyróżniającym scalone rozwiązanie przetwornicy w formie układu ADuM jest częstotliwość pracy. Moduły przetwornic pracują z częstotliwością od 200 kHz do 1 MHz co pokrywa się z zakresem częstotliwości próbkowania układów analogowych które będą z tych modułów zasilanie. Konieczne jest zastosowanie dodatkowej filtracji aby zakłócenia generowane w ten sposób nie przenikały do mierzonego sygnału. W układzie ADuM przetwornica przełączana jest z częstotliwością 125 MHz - znacznie powyżej częstotliwości próbkowania układów ADC. Jakkolwiek przetwornica nadal wprowadza pewne zakłócenia w napięciu, wynikające z pracy układów regulacji, jednak największe źródło zakłóceń znajduje się powyżej pasma używanego w pomiarach i daje się relatywnie łatwo odfiltrować.
    Źródła:
    http://www.analog.com/static/imported-files/t...Conversion-for-Isolated-Sensor-Interfaces.pdf

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9881 postów o ocenie 8105, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • PCBwayPCBway