光电隔离模块（光电隔离输入的作用）

在工业电机或伺服控制应用中，精确的电流测量是控制环路的关键部分。电流测量不仅需要尽可能准确，还需要安全可靠。工业电机或伺服控制系统通常包含高电压，当发生过流或短路等事件时，需要快速检测并纠正这些情况，以防止灾难性的系统故障，或者在最坏的情况下防止人身伤害。光耦合器不仅有助于在断开的接地环路中提供隔离，抑制共模噪声和瞬变，而且还提供必要的绝缘，以满足所需的安全标准和监管要求。

光隔离调制器架构

电流测量中使用的隔离调制器的输入通常连接到一个小型分流电阻器，该电阻器将流过它的电流转换为小电压（通常约为200mV），以限制分流电阻器中的功耗。然后，-调制器将模拟输入信号过采样为单个高速比特流，然后通过光隔离屏障进行传输。然后，在隔离侧接收到的调制器数据被发送到处理器进行进一步处理。然后可以在FPGA 或微处理器上轻松实现Sinc3 抽取滤波器，以恢复所需信号。抽取滤波器通常通过称为抽取率的因子将高速过采样比特流平均或抽取到较低的速率。

光隔离Sigma Delta 调制器框图

这种方法有两个优点。首先，隔离屏障可以轻松地放置在紧接调制器输出之后的单个通道上。其次，接收比特流中由共模瞬态引起的任何错误都将由抽取滤波器平均掉。其结果是一种非常稳健的隔离方案，可在初级和次级之间提供良好的共模抑制，或在电机控制等高噪声环境中提供瞬态抗扰度。该设备本质上是光学设备，与传统的霍尔效应传感器不同，它也不受电磁干扰。图2 显示了具有LVDS 接口的新型Avago ACPL-798J 外部时钟光隔离Sigma-Delta 调制器的框图。与通常的单端LVTTL接口相比，LVDS接口进一步改善了传感器和处理器之间的连接，使系统设计人员能够拥有可靠的接口。 ACPL-798J 还具有1% 的良好增益精度和75dB 的信噪比，相当于12 个有效位数(ENOB)。

ACPL-798J框图

总结

通过选择适当的滤波方案，可以在精度和速度之间灵活配置使用光隔离- 调制器的电流测量。只有光耦合器经过IEC 安全标准IEC60747-5-5 的强化绝缘认证。 Avago 光隔离调制器提供了一种经过现场验证的准确、安全、可靠的电流测量方法。

编辑：hfy