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CMTI參數(shù)對(duì)于隔離驅(qū)動(dòng)器選型的重要性
發(fā)布時(shí)間:2019-12-06 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】CMTI,Common mode transient immunity,是隔離產(chǎn)品(包括iCoupler digital isolators 和optocouplers)最重要的指標(biāo)之一。 CMTI共模瞬變抗擾度,指是指瞬態(tài)穿過隔離層以破壞驅(qū)動(dòng)器輸出狀態(tài)所需的最低上升或下降dV/dt(kV/µs or V/ns),如圖:
圖1. CMTI定義
CMTI分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)。靜態(tài)是指把輸入引腳連邏輯高電平或者低電平,然后模擬施加共模瞬變,理論上在CMTI規(guī)格以內(nèi)的沖擊都無法改變輸出狀態(tài)。UL and VDE 0884-11 并沒有要求強(qiáng)制通過動(dòng)態(tài)CMTI的測(cè)試,和靜態(tài)CMTI的要求一樣,動(dòng)態(tài)CMTI的沖擊下,輸出也應(yīng)當(dāng)保持正常,如果CMTI的能力不夠強(qiáng), 會(huì)出現(xiàn)類似missing pulse, excessive propagation delay, high or low error 或者 output latch的錯(cuò)誤, 如下圖:
圖2. 錯(cuò)誤類型
CMTI在應(yīng)用中的意義
在應(yīng)用中,這種瞬態(tài)通常是由開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的高 DV/DT 引起的。如圖以光伏逆變器系統(tǒng)為例,隔離驅(qū)動(dòng)器有一側(cè)的地是懸浮的并且快速切換的。這里CMTI是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),如果CMTI能力不夠,可能會(huì)導(dǎo)致輸出錯(cuò)誤,可能會(huì)出現(xiàn)電路短路,影響系統(tǒng)安全。對(duì)其他應(yīng)用比如電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,變頻器也是如此。
圖3. 典型光伏逆變器系統(tǒng)
那么應(yīng)該怎么挑選CMTI參數(shù)呢?為了減少開關(guān)損耗而縮短上升下降時(shí)間,對(duì)CMTI的要求會(huì)變高。另外為了提高功率密度,節(jié)省成本,很多新的平臺(tái)會(huì)考慮提高開關(guān)頻率,甚至采用SiC或GaN,這同樣會(huì)帶來CMTI需求的變大。另外,實(shí)驗(yàn)證明, 具有高CMTI的器件在干擾大的環(huán)境中, EMC/EMI的性能會(huì)更好。比如一個(gè)1500V的變頻器,64kHz的開關(guān)頻率,50-ns的上升/下降時(shí)間需要最少30-V/ns的CMTI, 建議選擇40V/ns以上。
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