信號隔離器和安全柵應用

一、 模塊化的設計保證對市場的快速響應
      隔離器和安全柵一般由輸入信號處理單元、隔離單元、輸出信號處理單元、電源等4部份構成。根據信號的流向在輸入或輸出單元增加本質安全設計，從而構成隔離器和安全柵。

     雖然實際應用中的隔離器和安全柵基本上都是由上述四個單元構成，但輸入、輸出的類型和數量的不同，組成了種類繁多的型號，為了滿足市場的需求，越來越多的型號使得企業的生產負擔加重，數量少品種多使得交貨周期越來越長，也使得調試檢驗的成本增加。這些情況已經嚴重的阻礙了產品的市場推廣。從根本上解決了品種多數量少給生產環節帶來的壓力，極大的縮短了交貨周期。

二、低功耗設計
      低功耗是電子產品設計永無止境的追求，伴隨技術的發展，目前隔離器和安全柵的功耗與過去相比，已經減小許多，性能和技術指標也得到提高。以宇通公司一臺標準的隔離安全柵為例來說明功耗的變化。

電源：24DC    負載：750歐姆               代表型號         電流      耗散功率              備注*代產品     RPA1100A      75mA      1W～1.3W          目前國內主流產品功耗第二代產品     RPA1100B      57mA      0.5W～1W          目前國內主流產品功耗第三代產品     TM6041S       40mA      0.1W～0.2W

      產品的功耗是各個功能單元功耗的總和，只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低，增加產品的熱穩定性和壽命。

     主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。

    1、 輸出單元模塊的自適應負載技術

    輸出模塊可以根據負載的大小動態調整輸出模塊的輸出功率，從而減少自身的發熱。傳統的負載設計是根據額定負載的大小設計輸出功率，當輸出負載非常小時，多余的負載功率就耗散在儀表內部，從而時儀表自身發熱。

    假設一臺隔離器的輸出負載設計為750歐姆，那么輸出驅動功率一般設計為0.5W。如果在實際應用中此隔離器的負載使用在50歐姆的環境下，那么就有 0.5W – 0.02W = 0.48W的功率轉換為儀表自身的發熱。如果時多路輸出將產生更多的熱量，而降低輸出模塊的額定功率在實際應用中又難以應付市場的復雜狀況。
      自適應負載技術很好的解決了這個矛盾，此技術的原理圖示如下：
 

  測試條件：電源24DC；負載變化 50歐姆～750歐姆
  輸出模塊類型                 標準輸出模塊             自適應負載輸出模塊
  模塊的耗散功率（50Ω）               320mW                        10mW
  模塊的耗散功率（250Ω）              220mW                        10mW
  模塊的耗散功率（500Ω）              120mW                        10mW
  模塊的耗散功率（750Ω）              20mW                         10mW
 

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