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无磁环变压器技术运用原理介绍


无磁环变压器技术运用原理介绍

一、无磁环变压器原理

 无磁环变压器技术使用半导体制造工艺来集成一个由金属螺旋线和氧化硅绝缘材料组成的变压器,其主要思想就是在IC内集成变压器的两个绕组。变压器可以安置在接收器芯片上,也可以安置在传输芯片上,但功能是不变的。离散变压器需要磁环产生磁通量,绕组在IC内需要放置的足够紧密来保护磁环。

磁环变压器原理:

 由于绕组的设计和大小,耦合能力可能减小到很低,在输入和输出之间的总容量由框架的大小控制。一个好的绕组设计可使它不受外界磁场的影响。根据EN50178,为保证工作电压达到890V的应用的安全隔离,绕组之间的隔离需要能承受6kV的电压。

 氧化硅绝缘材料是IC中常用的隔离材料,只要使用适当的生产技术就可以做到足够的厚度。另外,可以采用具有较强集成逻辑能力的技术来支持无磁环变压器的应用。当变压器传送脉冲信号,还需要接收电路。接收电路也可以像绕组一样很容易的集成在同一个芯片内。

 接收电路连接在次级绕组上,它的作用是把变压器发出的信号解码。这些信号由位于不同芯片上的激励电路产生。激励电路由两根导线连接到变压器的初级绕组上。

二、信号传输

 脉冲变压器通常要求允许快速和稳定通信的信号协议。无磁环变压器初级与次级绕组的脉冲延迟需少于10ns。建立较好的基本速度,特别是延迟不会随时间或温度的变化而降级。由于绕组产生磁场并且瞬间达到50kV/μs,因此不会对传输产生影响。

 为了不产生风险,使用串联模式能很容易的实现接收电路的共模抑制滤波。类似地智能错误检测也可集成在激励电路内,在检测到错误的情况下能纠正信号。带有编码,解码和滤波的无磁环变压器的总延迟时间大约为50ns。

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