定制化解决方案


 高速率红外隔离信号耦合方案


一、项目应用范围

     本项目(高速率红外隔离信号耦合方案)主要应用于家用空调、洗衣机等日常家电中,其最重要的工作原理就是电气隔离,并高效率的进行隔离信号通讯传输。

二、本项目优势、特点与国内外同类产品的比较  

当采用光耦隔离数字信号进行控制系统设计时,光耦的传输特性,即传输速度,往往成为系统最大数据传输速率的决定因素。在许多总线式结构的工业测控系统中,为了防止各模块之间的相互干扰,同时不降低通信波特率,不得不采用高速光耦来实现模块之间的相互隔离。

高速率的光耦进行信号的隔离将成为行业发展的必然趋势,不仅有高效的传输比,可以更精准的控制电气隔离,信号传输,故作为新项目提出此方案。

三、本方案的采用理由、描述

 1.满足电气隔离的要求:

A与B电路之间,要进行信号的传输,但两电路之间由于供电级别过于悬殊,一路为数百伏,另一路为仅为几伏;两种差异巨大的供电系统,无法将电源共用;

2.满足人身安全需求:

 

A电路与强电有联系,人体接触有触电危险,需予以隔离。而B线路板为人体经常接触的部分,也不应该将危险高电压混入到一起。两者之间,既要完成信号传输,又必须进行电气隔离;

3.满足抗干扰需求:

运放电路等高阻抗型器件的采用,和电路对模拟的微弱的电压信号的传输,使得对电路的抗干扰处理成为一件比较麻烦的事情——从各个途径混入的噪声干扰,有可能反客为主,将有用信号“淹没”掉;

4.满足工作安全需求:

除了考虑人体接触的安全,又必须考虑到电路器件的安全,当光电耦合器件输入侧受到强电压(场)冲击损坏时,因光耦的隔离作用,输出侧电路却能安全无恙。

以上四个方面的原因,促成了光耦器件的研制、开发和实际应用。光耦的基本作用,是将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离;能以光形式传输信号;有较好的抗干扰效果;输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。

四、产品实现功能及性能介绍

高速率红外隔离信号耦合方案,因为其独特的结构特点,因此在实际使用过程中,具有以下明显的优点:

(1) 结构特点:其输入、输出侧电路,不再像第一类光耦器件一样,只是二极管/三极管的简单电路,而是内含放大器,实现电流的多级放大,电流的高效转换;没有信号输入要求,只将输入信号幅度进行线性放大。

(2) 可起到很好的安全保障作用,即使当外部设备出现故障,甚至输入信号线短接时,也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的绝缘高压;

(3) 输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;之间的分布电容极小,而绝缘电阻又很大,因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去,避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。

(4) 反应速度极快,其回应延迟时间只有μs级,适于对回应速度要求高的场合;

五、项目关键技术难点

核心技术:

1、实现输入输出的电气隔离


2、高效的电流传输比

3、对工作环境要求低,功耗低

4有良好的输出特性

 

六、   项目市场前景/可实现效益

        1、此技术可应用于空调、洗衣机等家用电气,可提高系统的通讯准确性;

        2、形成批量生产,每月能为公司增加一定的经济效益;

        3、后期该技术会向更多空气调节及室内外制冷设备推广,更加推动空气处理技术及智能家居领域的发展;

        4、通过该项目的研究,为企业的隔离通讯技术奠定了扎实的基础,为企业的下一阶段的技术公关奠定了扎实的基础。

 


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