iCoupler~数字隔离技术及其应用

介绍了基于iCoupler技术的数字隔离器的内部结构、功能特点及其在CAN总线、RS-232和RS-485中的应用。

面向绕组监测的磁隔离直线变压器脉冲源研制

针对脉冲频率响应法中对激励信号的波形要求,研制了磁隔离型直线型变压器脉冲信号源,用于产生高压纳秒脉冲信号。该脉冲源采用三级模块结构,并采用MOSFET作为放电主开关,每级模块包含4个MOSFET(两串两并)。MOSFET驱动电路中摒弃了常规光隔离驱动,采用磁隔离方式驱动MOSFET开关,仅采用两个磁芯驱动12个MOSFET开关。输出的高压脉冲信号为:电压幅值最高可达1 500 V,脉冲宽度100~600 ns可调,上升沿及下降沿均小于20 ns,高要求地满足脉冲频率响应法中激励信号的要求。此外,该结构简单,易实现,以磁隔离方式驱动,能够降低研制成本及降低现场环境中的光信号干扰。

一种反激磁隔离开关电源的环路补偿设计方法

介绍了一款反激磁隔离开关电源的环路补偿设计方法。首先建立反激磁隔离开关电源的小信号传递函数,然后对反馈环路的设计参数进行定性分析和定量计算,并设计合适的相位裕量和增益裕量。最后,搭建仿真分析模型和试验验证电路。结果证明提出的设计方法是可行的,具有较好的通用性。

磁光隔离器仿真模拟研究

磁光效应是一种非常有应用价值的物理现象,文章模拟了红色激光源产生的平面光波在受到磁场作用时,隔离器对光波产生了延迟效果。经过对磁光相互作用过程中耦合波的分析,再现了红色激光经磁光耦合机制后辐射的强度和偏振的可控性。

海上油井永磁电泵机组安全隔离箱技术开发及优化研究

渤海某油田作为中国海上油田应用永磁电机驱动潜油电泵油井的试点单位,在应用过程中发现,潜油电泵油井停机后会因油井井筒内液柱倒流等因素而导致永磁电机转子被动旋转,进而自发电产生数百伏特的电动势,使整个油井电控系统带电,极易引发人员触电伤害及油井地面设备损坏事故。为最大限度降低该问题带来的风险,开发安全隔离箱技术,并根据实际使用情况优化该技术,实现井下永磁电泵机组与地面变压器和变频器等油井附属设备自动、安全隔离,提高了该设备的可靠性,缩减了该设备的空间占用。

采用iCoupler技术、符合IEC 60601-1标准的数字隔离器

iCoupler隔离技术将芯片级微变压器技术与模拟与混合信号电路相结合，同传统光电耦合器相比，它在成本、尺寸、性能、功耗、可靠性和易用性等方面都明显改进。除了数据速率更快和可靠性更高以外，iCoupler数字隔离器还集成多种特性与功能，包括：FC双向数据通道、隔离的电源、数据转换器、RS-232与RS-485收发器以及门驱动器。

对太阳能和储能设施进行基本监测的iCoupler隔离式通信解决方案

介绍了对太阳能和储能设施进行基本监测的iCoupler隔离式通信解决方案。

一维磁光子晶体实现光隔离的应用研究

采用4×4传输矩阵法研究了两种结构一维磁光子晶体的光隔离特性.结构一在外加磁场与光路光轴方向呈52.0°时,用7.96μm的总厚度在中心波长附近0.95nm范围内实现了光隔离,在此范围之内法拉第旋转角和透射率分别在45°～50.65°和97.01%～99.96%之间波动,结构仅包含43层光学薄膜,易于实际制备;结构二在外加磁场与光路光轴方向呈32.7°时,用11.54μm的总厚度在中心波长附近0.85nm范围内实现了光隔离,在此范围之内法拉第旋转角和透射率分别在45°～48.55°和98.85%～100%之间波动,结构包含73层光学薄膜,与结构一相比,该结构具有更高的透射率和更平坦的光谱.用这两种结构的一维磁光子晶体代替目前商用磁光隔离器中的块状磁光介质,可实现磁光隔离器的集成化.

基于磁隔离技术的RS485隔离中继器的研制

针对煤矿井下RS485通信特点及传统的RS485隔离中继器存在的问题,研制了基于磁隔离技术及收发自动转换控制技术的RS485隔离中继器。建立了该中继器信号传输理论模型,分析了数据传输状态工作原理,证明其在低频与高频信号传输两种情况下存在不同的机理,但均可实现RS485通信信号的零延时传输。搭建了该中继器性能测试平台,研究了其数据传输、功率及延迟时间特性,通过波形测试,验证了上述理论模型;通过功率特性测试及延迟时间特性测试,深入研究了该中继器的功率特性与延迟时间特性。通过实际通信测试,证明该中继器实现了RS485隔离中继通信功能。

星载TWTA用EPC磁隔离反馈的研究

对星载行波管放大器(Traveling Wave Tube Amplifier,简称TWTA)用电子功率调节器(Electronic Power Conditioner,简称EPC)进行了简要介绍,深入研究了磁隔离反馈技术在其中的应用。针对星载TWTA要求,采用磁隔离反馈方法设计了一开关电源,并详细讨论了其闭环系统的稳定性设计。实验结果证实了该控制方法的有效性,尤其是在EPC从空载到满载变化时,各极输出电压均能得到很好的控制。

光隔离器及其相关的磁光材料

本文简要介绍了磁光隔离器的理论、结构和分类 ,并提出了该器件今后发展的几个问题 。

一种基于磁隔离技术的输出电压误差反馈电路

在航天星、船等特殊场合,开关变换器的闭环控制要求磁隔离反馈输出电压信号,但通常采用主变压器绕组反馈或专用磁隔离芯片实现的方案存在稳定性低、可靠性差和成本高的缺点。提出一种基于磁隔离技术的电压误差反馈电路,有效解决了上述问题。通过时序图详细分析了所提电路的工作原理,并计算工作波形。同时,探讨磁隔离电路中三极管驱动脉宽的低成本实现方式及磁环的设计要点。基于所推导的增益关系式和小信号模型,分析磁隔离电压误差反馈电路的特性及实现闭环负反馈的补偿器结构,并以单管正激为例设计系统闭环环路。最后,根据分析进行实验,实验结果验证了所提磁隔离电压误差反馈电路的可行性与有效性。

磁隔离技术在GPS信号模拟源设计中的应用

随着计算机技术的发展,测试技术和方法也取得较大的进步。在对测试的安全性和可靠性要求越来越高的同时,对测试系统也提出了许多新的要求,如集成度高、便携、小功耗和耐用等。针对某星载设备的测试要求,以及适于高温环境、安全、高可靠需要,研究并比较了几种信号隔离技术的优缺点,最终选用了磁隔离技术,设计并实现了具有信号隔离功能和USB接口的便携式GPS信号模拟源及上位机软件。经过高温环境测试,信号输出稳定,输出波形无失真,已成功应用到航天器的测试中。通过使用,磁耦隔离相比传统的光耦隔离,具有对高温的敏感性低、适用高速率传输、低功耗、小体积、通道间匹配度好且通道配置灵活等诸多优势。

磁隔离触发式10kV级联型脉冲电源研制

采用磁隔离触发式的级联型高压脉冲电源解决了每一级联单元浮动供电的问题,结构紧凑,触发方式简单可靠.利用磁耦合隔离的触发方式,触发信号一致性高,产生的截止偏压信号可以对绝缘栅双极晶体管进行可靠关断.同时,在每一级联单元附加切尾开关支路,降低输出脉冲高压的下降沿,提高级联型脉冲电源的适用性.研制的10kV 级联型脉冲电源,每一个级联单元的额定工作电压为1kV,总共10组.电压调节范围0～10kV,工作频率1～10kHz,脉冲电流0～20A,脉冲宽度5～50μs.

永磁推进电机双层隔离系统冲击响应谱分析

永磁推进电机作为潜艇推进系统的核心设备必须具有抗水下非接触爆炸冲击的能力。为比较分析不同安装方式对永磁推进电机抗冲击性能的影响。首先计算了永磁推进电机在刚性安装、单层隔离器弹性安装、双层隔离器弹性安装等工况下在时域中的加速度响应。然后按照Smallwood算法将电机的加速度响应转化为冲击响应谱。接下来比对分析以上几种安装工况下的冲击响应谱,发现:双层隔离系统的抗冲击效果好于单层隔离系统;低频布置在下层的双层隔离系统相对于高频布置在下层的双层隔离系统更有利于提高推进电机和筏架的抗冲击能力;应用双层隔离系统还需要考虑并限制电机和筏架局部最小固有频率。该研究对永磁推进电机以及其它舰船设备隔离系统的设计和选用具有一定的参考价值。

在线式磁光隔离器的设计与分析

提出了一种新的与偏振无关的在线式磁光隔离器结构，给出了设计思想和工作原理．利用矩阵光学理论对磁光隔离器的正向插入损耗和反向隔离进行了分析．实验和理论分析表明该器件的性能良好．

压控器件的磁隔离驱动电路设计

根据压控器件的特点,设计出了适用于任意占空比的磁隔离驱动电路。通过仿真,进一步得到最优化的实际驱动电路,最后给出了实验波形。

新型磁光隔离器的研制与分析

论述了新型在线式与偏振无关薄膜光隔离器的设计、性能分析及实验结果。我们选择了TbBi石榴石磁光薄膜作为45°法拉第旋转器、两个YVO4材料制成的楔形双折射晶体作为分束器及会束器，准直聚焦系统采用的是短焦距小像差的p／4自聚焦棒。整个器件体积小，结构简单，正向损耗小于1dB，反向损耗大于30dB．采用矩阵光学分析了光隔离器正向插入损耗和反向隔离与法拉第旋转器旋光角精度及两个楔形双折射晶体主光轴的相对方位角的偏差的关系。

面向高功率激光隔离器的磁光材料(特邀)

磁光材料作为激光隔离器中的核心部分,在激光系统尤其是高功率激光器中起到确保激光单向传输、保护种子源及前端系统、稳定激光输出的重要作用。介绍了目前近红外波段高功率隔离器中磁光材料的国内外研究现状,阐述了磁光材料在高功率条件下的关键磁光特性及其对器件性能的影响。对比了常用的TGG单晶、铽玻璃与数种新型高功率磁光材料如TSAG单晶、TAG陶瓷和TGG陶瓷的高功率性能,重点讨论了掺杂离子和制备工艺对TAG陶瓷高功率磁光性能、热光性能的影响以及最近TAG陶瓷研究的新进展,及其重要应用需求,探讨了仍处于起步阶段的3~5μm"大气窗口"中红外波段磁光材料的发展方向及前景。