磁耦的功能
由图中可以看出,输入的信号经过一个施密特触发器进行脉冲信号调整,使输入的波形为标准的矩形波。另磁耦还独具直流较正功能,图中的两组线圈起到脉冲变压器的作用,输入端逻辑电平的变化会引起一个窄脉冲(2ns),经过脉冲变压器耦合到解码器,然后再经过一个施密特触发器的波形变换输出标准的矩形波,如果输入端逻辑电平超过2US都没有任何变化,则校正电路会产生一个适当极性的校正脉冲,以确保变压器直流端输出信号的正确性,如果解码器一端超过5US都没有收到任何校正脉冲,则会认为输入端已经掉电或不工作,由看门狗电定时器电路,将输出端强行置为高电平。
单通道磁耦内部框图
磁耦的特性
与传统光耦相比,基于磁隔离技术的磁耦具有诸多优势:
可靠性
磁耦消除了与光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题;磁耦均带有25KV/us的瞬态共模抑制能力,且能够在电压差峰值560V的环境下正常工作。磁耦器件可提供5000Vrms/min及6000V /10sec的电压隔离保护,多种型号的磁耦带有±15KV的ESD保护。
长寿命
采用芯片级变压器技术传输信号,消除光耦传输时的器件损耗。器件内部基本不存在损耗,
正常工作条件下至少达到50年工作寿命。
高性能
磁耦能够在低功耗的条件下实现150Mbps的高速数据隔离,光耦鲜有如此高的传输速率,实现同样高的传输速度,磁耦比光耦有着更高的性价比。磁耦芯片内部含有施密特电路,能够对输入输出的电路滤波整形,因此可直接与各种高速控制芯片直接连接,如:DSP、ARM、PLC等。
低功耗
磁耦基于芯片级变压器传输原理,信号传输时几乎不存在能量损耗,因此能以极低的功耗实现高度的数据隔离。相同速率下,其功耗仅为光耦的1/10~1/6。
小封装
磁隔离技术是通过采用晶圆级工艺直接在片上制作直径约500um的变压器来实现的。利用此平面变压器的独特特征以及一些创新的电路设计,磁隔离产品可以在不影响性能的前提下,在一个封装内集成许多不同的特性与功能。磁耦采用的标准封装:SOIC- 8、SOIC_W-16及SOIC_W-20等。
易用性
磁耦的小体积及多种通道配置,是电路设计更加简洁,应用更加灵活。集成的多种接口收发器使得接口隔离电路集成度更高,线路连接大大减少。
磁耦的区分
区分:磁耦与光耦
光耦合是通过光电转换来实现信号的隔离的,出现的时间很早,一直以来在工控等行业中得到广泛的应用,但是,随着工业的发展,光耦也因体积大、功耗高、传输速度慢等因素,也制约着光耦在更高的场合中应用。
磁耦合是通过变压器来隔离信号的,但目前ADI推出的芯片级脉冲变压器磁耦合技术,这种技术把变压器,做到了芯片级,就有效的解决了磁干扰的问题,而且体积、功耗、使用方面都有光耦无法比拟的优势。
磁耦的应用
常见应用:
1、工业输入输出
2、接口方面
3、电源
4、电机控制
5、仪器仪表
应用领域:
1、医学设备
2、通信网络
3、等离子显示器
4、混合动力汽车设备