请问大家有没有模拟信号隔离的方案？性价比高一点的

只看该作者 · 2020-8-17 08:57

本帖最后由 15106180338 于 2020-8-17 09:07 编辑

请问大家有没有模拟信号隔离的方案？性价比高一点。具体就是0-5V、0-10v、4-20mA信号隔离采集

只看该作者 · 2020-8-17 09:16

我现在项目上需要用到模拟量信号隔离采集，有神么好的方案大家出来讨论一下，在线等，比较着急

只看该作者 · 2020-8-17 09:37

本帖最后由 hanzhenAPCPAC 于 2020-8-17 09:41 编辑

像模拟量隔离采集，常见的做法是用隔离ADC+数字隔离器来做，这种做法的成本相对而言较高。还有一种做法是用线性光耦，例如HCNR200等，这种线性光耦的温度系数并不好，隔离精度一般。
上海客益电子的APC很好，他是将模拟量信号直接转换成PWM，然后经过一个普通光耦就可以实现信号隔离，然后进单片机的不捕获引脚即可。这个我觉得是一个全新的信号隔离方式，可以采用。GP9301B和GP9303可以实现千分之五以内的精度，性价比高。

只看该作者 · 2020-8-17 09:43

请看我今年4月份的帖子

来点模拟电路的干货--信号隔离器电路实例
https://bbs.21ic.com/icview-2952356-1-1.html

只看该作者 · 2020-8-17 09:49

@AD797 你这个电路看起来很麻烦，我给你一个我做的方案，这个内置隔离电源方案，可以轻松实现0-5V/0-10V/0-20mA信号采集，然后直接输出0-5V/0-10V

只看该作者 · 2020-8-17 09:56

@AD797 我这里还有一个电容隔离的方案，如果只需要隔离采集的，后面接单片机的，可以直接用GP6200在后级进行还原PWM信号，进入单片机捕获端口即可。

只看该作者 · 2020-8-17 09:58

你这个方案经过验证了吗？

只看该作者 · 2020-8-17 09:58

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 09:49
@AD797 你这个电路看起来很麻烦，我给你一个我做的方案，这个内置隔离电源方案，可以轻松实现0-5V/0-10V/0 ...

1、我的方案成本低廉，如果只是是隔离器的话，纯器件成本10元以内，如果是无源式，成本3元以内
2、自身包含隔离电源
3、功耗低，可实现两线制无源供电式安全栅隔离器
4、可以更多路输出，只要相应增加变压器绕组

以上几条，你的方案做不到

只看该作者 · 2020-8-17 10:02

你后面做了一路跟随，可以不用吗？

只看该作者 · 2020-8-17 10:44

AD797 发表于 2020-8-17 09:58
1、我的方案成本低廉，如果只是是隔离器的话，纯器件成本10元以内，如果是无源式，成本3元以内
2、自身 ...

1. 你的方案是传统的方案，电路实现起来复杂，例如新的工程师在调试的时候，可能会很麻烦
2. 关于成本这块，目前千分之五内的版本成本还是很低的，关于供电这块，我这个只能借助隔离电源芯片来进行供电，目前这个隔离电源方案为开环反激方案，成本这块主要是变压器
3. 功耗低这块，你的功耗是低一些，有得有失吧，想要产生PWM，就需要一个高速时钟，这个时钟在耗电这块会高一些。
4. 多路输出这块这个我的方案也可以，只需要增加光耦即可，增加绕组这个在生产上会带来麻烦，目前GP930x输出是两路互补的PWM，PWM的驱动能力可以驱动两个光耦，两路可以驱动四个光耦，后级进行还原即可。
5. 输出这块，无论是0-5V/0-10V还是4-20mA都可以根据相应的芯片，进行轻松搭配

只看该作者 · 2020-8-17 11:14

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 10:44
1. 你的方案是传统的方案，电路实现起来复杂，例如新的工程师在调试的时候，可能会很麻烦
2. 关于成本这 ...

这一行业，产品很成熟，市场竞争很激烈，就是竞争成本价格功耗可靠性，在这几个方面你的方案没有一点优势。

唯一的优势就是让水平较低的新公司新工程师也能上手干活做隔离器产品，但本质没有提高产品的竞争力，新公司新产品凭什么去跟老厂家竞争？老隔离器厂家完全没有这个问题，老工程师一个人搞定所有的隔离器产品。

2万 · 2020-8-17 11:28

本帖最后由 xukun977 于 2020-8-17 11:36 编辑

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 09:56
@AD797 我这里还有一个电容隔离的方案，如果只需要隔离采集的，后面接单片机的，可以直接用GP6200在后级进 ...

这个图，看起来好歹像是工程师画的。

以前看到的那个高档干货，画的像一堆草，元器件布置乱就不说了，毫无原理性可言，电阻符号还有大有小，看的脑子疼。
然后说保密起见，元件值抹掉。
这种电路，某宝上到处都是，包什么密啊。

这个图看起来就爽心悦目，层次分明，点赞！

只看该作者 · 2020-8-17 12:03

AD797 发表于 2020-8-17 11:14
这一行业，产品很成熟，市场竞争很激烈，就是竞争成本价格功耗可靠性，在这几个方面你的方案没有一点优势 ...

这个方案并不是为了要去cost down原有的方案，仅仅是为了让工程师使用起来很方便，例如模拟量隔离，在占用很小的板子体积实现功能。那如果单芯片可以实现模拟量隔离呢？市场产品的发展走向是越来越专用化和越来越易用化，未来毕竟是属于新的工程师。目前国内做模拟器件的公司本身就不是很多，我们现在在这条路上走着，目标是为新工程师提供一颗外围电路简单，高精度的产品。新公司的竞争力在未来肯定会好过老公司老产品的，这个是不会改变的规律。Q4会有16bitDAC推出，精度在万分之三。这个是老产品很难达到的精度，一致性很好。

只看该作者 · 2020-8-17 12:07

xukun977 发表于 2020-8-17 11:28
这个图，看起来好歹像是工程师画的。

以前看到的那个高档干货，画的像一堆草，元器件布置乱就不说了， ...

现在市场已经不需要保密这块了，国内抄板企业很多，我去过很多隔离器的厂家，他们的产品也都是抄板抄过来的。现在我会花一个月的时间将现在所有的方案，全部开放给用户，包含PCB电路图，原理图等。

只看该作者 · 2020-8-17 12:44

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 12:03
这个方案并不是为了要去cost down原有的方案，仅仅是为了让工程师使用起来很方便，例如模拟量隔离，在占 ...

在很小的板子上实现4-20mA隔离很早就实现了，无源的，我十几年前接触这个行业的时候就有了，是个小模块，可直接装在老变送器内实现隔离式两线制变送器。

至于新变送器的隔离方案就更简单了，单片机出pwm，通过小贴片变压器输出，再RC滤波，在去驱动V-A转换芯片，隔离部分几乎是无额外功耗的。

至于做芯片，难道我那个方案不能做成芯片？唯一就是变压器不方便集成，如果对功耗和隔离电压要求不高，变压器也可以集成到里面。我们以前曾经打算把变送器模拟部分做成芯片的考虑，价格也不贵，工艺要求也不高，流片价格才十万量级。

只看该作者 · 2020-8-17 13:04

本帖最后由 hanzhenAPCPAC 于 2020-8-17 13:14 编辑

AD797 发表于 2020-8-17 12:44
在很小的板子上实现4-20mA隔离很早就实现了，无源的，我十几年前接触这个行业的时候就有了，是个小模块， ...

这个后面的GP6300换成GP8101或GP8102等可以实现0-5V/0-10V/4-20mA转0-5V/0-10V/4-20mA
你没考虑专利IP这块单片机可以直接输出PWM来驱动变压器，然后直接连接变压器，后级直接输出，这个也可以无损耗
磁隔离国内现在还没人做，你可以试一下

只看该作者 · 2020-8-17 13:25

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 13:04
这个后面的GP6300换成GP8101或GP8102等可以实现0-5V/0-10V/4-20mA转0-5V/0-10V/4-20mA
你没考虑专利IP这 ...

我们变送器里面本来就是单片机输出PWM，然后接变压器，RC之后再接V-I转换（比如xtr116）输出4-20mA，这有什么疑问？什么叫没人做过？这东西至少十几年我接触时就有了成熟了。

这其中要让PWM驱动变压器几乎无损耗以及输出精度高，还有需要一个简单的边沿锁存，即pwm只在边沿驱动变压器，平坦部分是无功耗的…………

2万 · 2020-8-17 13:44

如果量大，肯定找现有的芯片方案。
如果量小，反应速度不要求太快，自己用MCU处理，光耦隔离，应该很灵活。

只看该作者 · 2020-8-17 13:52

AD797 发表于 2020-8-17 13:25
我们变送器里面本来就是单片机输出PWM，然后接变压器，RC之后再接V-I转换（比如xtr116）输出4-20mA，这有 ...

我的意思是磁隔离芯片现在国内还没人做，目前国内的数字隔离芯片主要是容隔的，主要有川土，荣湃，纳芯微
原理性的东西，基本大家都知道的，新的产品出来就是为了方便大家使用，而非让大家觉得原理还那么复杂。
如果有一天XTR系列你用不了了，后面会发生什么。DAC这块国内现在还没有人去做适合商用的，我们是第一批次在做，无非就是让大家多一个选择而已。
虽说原理上很简单，硬件电路调试起来也很简单，但是做到芯片层次的，我们花了三四年的时间才做的稳定，现在第一代只是说精度不够高，稳定性、温漂系数等还是可以的。第二代高精度即将在Q4推出，整个量程线性度误差1mV以内。

只看该作者 · 2020-8-17 13:59

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 13:52
我的意思是磁隔离芯片现在国内还没人做，目前国内的数字隔离芯片主要是容隔的，主要有川土，荣湃，纳芯微 ...

xtr本身并非隔离，只是V-I转换芯片，完全可以用普通运放代替。

而且你的隔离方案中好像电容并没有集成，而ti的iso隔离芯片是集成电容的。

我感觉你对工业自动化仪表并不是熟悉，你这个在自动化仪表中很难推广，可能只能在消费电子家电中去用。
但如果这种隔离是由于家电等对人身安全性的要求，这个电容隔离真令人担心。你可以找找医用仪器的隔离要求看看。

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