15KV超高压隔离 -- 0-5V转0-5V隔离模块

只看该作者 · 2020-8-17 12:53

本帖最后由 hanzhenAPCPAC 于 2020-8-17 12:55 编辑

方案说明：

15KV超高压隔离，尤其是模拟信号隔离，在实践应用中是一个难题，一般的光耦器件隔离强度只能达到3750V，但是在很多电力电子的应用中，15KV高压隔离是一种广泛需要。

本模块推出一种基于高压Y电容隔离技术，通过一对15KV耐压能力的Y电容作为信号隔离媒介，将0-5V信号进行隔离传输。

GMD9005 PIN脚定义与尺寸：

长：74.93mm 宽：17.14mm

GMD9005 0-5V转0-5V传输特性：
输出电压与输入电压呈线性关系
误差小于1%
带宽100Hz

2万 · 2020-8-17 13:12

看你这个电容尺寸大小，似乎15KV有点危险。

只看该作者 · 2020-8-17 13:16

gx_huang 发表于 2020-8-17 13:12
看你这个电容尺寸大小，似乎15KV有点危险。

可以换更大一些的，这个隔离度取决于电容，47pF-1nF之间选择

只看该作者 · 2020-8-17 13:21

原理图和PCB图可以直接开放

只看该作者 · 2020-8-17 13:21

gx_huang 发表于 2020-8-17 13:12
看你这个电容尺寸大小，似乎15KV有点危险。

这个是给格兰仕做的方案，浪涌加隔离都没问题

只看该作者 · 2020-8-17 13:36

模拟信号更多的是用变压器隔离，要提高隔离电压，加强绕组间隔离即可。

如果用光隔离，转换成pwm再传，这时候可以用光纤而不是单片式光藕，150kV也没问题。

以上变压器和光纤安全性很高，不容易失效，你这个电容隔离的安全性真令人担心啊。

只看该作者 · 2020-8-17 14:05

本帖最后由 hanzhenAPCPAC 于 2020-8-17 14:06 编辑

AD797 发表于 2020-8-17 13:36
模拟信号更多的是用变压器隔离，要提高隔离电压，加强绕组间隔离即可。

如果用光隔离，转换成pwm再传，这 ...

UL认证承认三种隔离方式，Y电容隔离、光耦和变压器。如果Y电容存在很大的安全性问题，那国内的几个容隔芯片厂家就不要干了。
我来给你一个我客户做的用光纤做的方案

2万 · 2020-8-17 14:24

小7碰到专家了，把你所有的才华都施展出来辩论吧
不管说光纤还是哪种方案，人家都玩过，甚至做过，小7深感有压力。。。

只看该作者 · 2020-8-17 14:28

他这个只能说能满足15KV测试，绝对不能用到15KV的高压输电上的，甚至连6.3kv的都不行
电气间隙要求20CM的，20cm啊

只看该作者 · 2020-8-17 14:30

本帖最后由 AD797 于 2020-8-17 14:34 编辑

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 14:05
UL认证承认三种隔离方式，Y电容隔离、光耦和变压器。如果Y电容存在很大的安全性问题，那国内的几个容隔芯 ...

我不清楚这个UL认证具体针对哪个方面
如果Y电容隔离等同光纤和变压器，那Y电容有很高的性价比，光纤和变压器没前途啊。
但我看到工业和医用中，光隔离和变压器隔离是主要的，很少见到用电容隔离的。

从原理上说，电容是层叠结构，电极间很薄，对振动、压力等较敏感，环境恶劣情况下失效性高，这方面完全不如变压器和光纤。

只看该作者 · 2020-8-17 14:38

steelen 发表于 2020-8-17 14:28
他这个只能说能满足15KV测试，绝对不能用到15KV的高压输电上的，甚至连6.3kv的都不行
电气间隙要求20CM的， ...

对啊，工业仪表中，安全栅对器件有安全距离要求，这电容咋满足的？反正安全栅中我没见过用电容隔离的。

只看该作者 · 2020-8-17 14:55

AD797 发表于 2020-8-17 14:38
对啊，工业仪表中，安全栅对器件有安全距离要求，这电容咋满足的？反正安全栅中我没见过用电容隔离的。 ...

以后会多起来的，电容隔离的专利到期后，国内出现了川土、荣湃、纳芯微和我们这几家在做，磁隔离芯片的专利还要过几年才能到期，磁隔离芯片设计起来是可以的，限于专利这块，国际上没几家在做。
每种隔离技术应用场景不一样，例如光耦，磁隔离和容隔用于板级信号的隔离输出，各有优缺点。现在很多地方都已经接受容隔这个方案。TI这类的大公司也有类似的解决方案。
不能说一种技术没前途，只是发展下去，越来越细分化。
像安全栅生产厂家有几家在测试我们的产品，有两家都认证OK了，0.2%精度的，后面我们会推出0.05%级给到这些用户。
之前磁隔离芯片在国内的认证机构，是不认可的。现在也开始认可了，上海的防爆仪器仪表认证机构现在也认可电容隔离方案。关于隔离间隙这块，我们可以支持多种隔离方案，总有一种是可以满足用户需求的。

只看该作者 · 2020-8-17 15:05

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 14:55
以后会多起来的，电容隔离的专利到期后，国内出现了川土、荣湃、纳芯微和我们这几家在做，磁隔离芯片的专 ...

老式变压器方式的安全栅早就做到0.1%的精度了

到目前为止，我还没见过电容隔离的安全栅，你是你给客户用的是电容隔离方案？而且上海自动化仪表所的防爆站防爆认证也能通过？什么等级的本安？

我觉得你们重点不是你们的隔离芯片啊，毕竟也不是什么新技术，但电容隔离做安全栅是一大突破啊。

只看该作者 · 2020-8-17 15:17

AD797 发表于 2020-8-17 15:05
老式变压器方式的安全栅早就做到0.1%的精度了

到目前为止，我还没见过电容隔离的安全栅，你是你给客户用 ...

用光耦来做的
不要总说都可以达到0.1%，实际我们从市场上的买的国产的，几乎没有一家能够做到量产型0.1%的。P+F，beckhoff，maxonic、turck、辰竹、优倍、川仪，国外的也就P+F和maxonic测试下来线性度什么的在0.1%，国内的辰竹优倍都是0.2%左右。量产型和实验室型是不一样的，用的物料只考虑温漂系数，精度这块没有考虑

只看该作者 · 2020-8-17 15:27

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 15:17
用光耦来做的
不要总说都可以达到0.1%，实际我们从市场上的买的国产的，几乎没有一家能够做到量产型0.1% ...

辰竹这种老牌厂家精度瞎标？你可以找他们说理去啊。

而且你的技术中没什么新东西啊，就是做成专用芯片而已，也是变送器中的常用隔离技术，变送器做到比0.1%更高的精度也很多。

为了夸自己，贬低别人要三思。

只看该作者 · 2020-8-17 15:42

AD797 发表于 2020-8-17 15:27
辰竹这种老牌厂家精度瞎标？你可以找他们说理去啊。

而且你的技术中没什么新东西啊，就是做成专用芯片 ...

讨论而已，并无褒贬意思。
不要动不动就说这个有技术，这个没技术，其实做芯片的都没技术，你可以试着做一下，为什么你做的方案仅仅只量产了几十万片，这是几年累积下来的产量？而一般芯片厂家的芯片销量可以达到数亿只-数十亿只。
技术好坏不重要，重要的是，这个是不是客户喜欢的，是否能创造价值，技术好的人，我们平时见得也很多，瑞萨、ATMEL、ISSI、ADI的模拟技术很厉害的人也是经常见，要随和，我上面说的是我们的测试数据，并无去诋毁他们，芯片都无法保证每一个芯片都一样，何况一般模拟电路。
你所了解的技术并不是很多，仅仅是在这一块而已，在这块我可以把你当做老师，来向你学习，但为什么总是固步自封呢？
我这里只是为了将芯片做的更好，让大家很简单很方便的来实现高精度信号采集，以及信号输出。仅此而已。
你手握着技术，那仅仅只在你这里，我们做的是让大家都受益，并不是把技术放在自己手里。

只看该作者 · 2020-8-17 15:46

AD797 发表于 2020-8-17 15:27
辰竹这种老牌厂家精度瞎标？你可以找他们说理去啊。

而且你的技术中没什么新东西啊，就是做成专用芯片 ...

有问题可以探讨，没必要针锋相对，我们都是年轻人，作为90后，我们仅仅是为了做事情，让我们做的事情有价值

只看该作者 · 2020-8-17 15:53

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 15:42
讨论而已，并无褒贬意思。
不要动不动就说这个有技术，这个没技术，其实做芯片的都没技术，你可以试着做 ...

为什么我的隔离器安全栅这么些年只有十万量级的量产？因为我做的工业自动化仪表行业需求量就那样，我服务的厂家只占一小部分份额而已，我做的是仪表，不是做芯片的。

况且我也十年不做这个了，早转其他方面了，谈不上什么固步自封。

我把我知道的在论坛上说出来，也是一种技术分享，也是让大家受益，要不然你一个人自问自答做广告也没意思。

只看该作者 · 2020-8-17 16:06

hanzhenAPCPAC 发表于 2020-8-17 15:46
有问题可以探讨，没必要针锋相对，我们都是年轻人，作为90后，我们仅仅是为了做事情，让我们做的事情有价 ...

你们提供了芯片，“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”

其他方面比如价格功耗性能等并没什么优势在自动化仪表方面前途有限

倒不如找一些其他行业，比如上次职场论坛被骂的那家做led驱动的芯片厂家，已经上市了，股价一百多了！

另外，我是论坛老人了，80后

只看该作者 · 2020-8-17 16:09

AD797 发表于 2020-8-17 15:53
为什么我的隔离器安全栅这么些年只有十万量级的量产？因为我做的工业自动化仪表行业需求量就那样，我服务 ...

仪表这块市场，Q4会推出 PWM转0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V,16bit DAC 外围电路简单,目前测试下来0V时会有5mV的offset，其他地方低于1mV，大部分在0.2mVQ3末会有试用芯片投放出来，欢迎在仪表上使用，目前只做了三线制共地方案，两线制方案后面两周会出来。
目前仪表市场有很多在用我们的第一代产品，主要集中在气体类仪表和三线制仪表中，原因是我们第一代的高速时钟耗能较大，第二代中做了优化，可以用于两线制仪表
我们是做ADC和DAC这块，后期会出高速DAC，我们定义的接口主要有I2C和PWM两种，后面会有并行和SPI两种推出
国内本来做模拟器件的厂家不多，基本都是从ADI出来的，我们公司主要是瑞萨、SST、ISSI、Toshiba、ATMEL等公司主做模拟器件人员组成的团队

15KV超高压隔离 -- 0-5V转0-5V隔离模块

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