直流DC/DC隔离放大器0-10mA/0-20mA转4-20mA
20世纪80年代,零电流(ZCS)和零电压开关(ZVs)架构的出现大大减少了DC/DC变换器的开关损耗,使DC/DC变换器可在高频工作,突破了当时DC/DC变换器的功率密度水平。DCDC变换器的功率密度由1Wi跃升至20W/in3。每瓦功率所需的体积、重量均显著减少,扩宽了DCDC变换器的应用范围,亦促成分布式电源架构(DPA)的应用
DC/DC变换器的功率密度愈来愈高,以砖型封装,再加上0.5in或更薄的散热片使功率密度提高到100W/in3或高。这些器件在未加散热器时,安装高度约为0.5in或更小。
分布式电源架构的另一个发展方向是对电源架构的改型,即从48V主电源生成隔离的中间总线电压,由中间总线供电给系统内嵌在电路板上的非隔离负载点变换器( niPO)。目前,最常用的中间总线电压为12V,由固定比例的1/4砖中间总线模块(IBC)提供,典型输入为42~53V,输出功率为240W,效率为95%~96%。
正弦振幅变换器( Sine Amplitude Converter,sAC)是一种新的电源架构,是一种固定频率的共振变换器,开关频可达3.5MHz,初级开关采用零电压技术,输出端利用零电压及零电流开关技术做成同步整流,利用低Q值、薄身的变压器使功率密度达到1000w/in3,效率高达97%;另一方面,SAC的噪声放大率较中间总线模块大大减少,而且功率传送速度更快(虽然这些在中间总线架构应用中并非是最重要的考虑因素)。
在多种SAC器件中,BCM(中间总线变换器模块)的功能与中间总线模块相同。BCM的输入电压范围较宽,为38~55Vdc,除了有12Ⅴ输出外,还有3V、4V、6V、8V、9.6V、16V、24V及48V输出。选择12V作为中间总线只是在两难中的折中,因高功率系统采用12V供电时电流会太高,在负载点将会产生低电压,这是由于不隔离降压变换
器占空比所限,很难实现高效益率转换。
特征
隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到5000VDC绝缘电压。使用非常方便，免零点和增益调节，无需外接调节电位器等任何元件，即可实现工业现场信号的隔离转换功能。
★ 0-5V/0-10V/0-75mV/0-2.5V/0-1mA/0-10mA/0-20mA/4-20mA等国际标准信号输入/输出标准的隔离信号。
精度等级：0.1级、0.2级；全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.1%），免零点和增益调节。
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特点：
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● 低成本、小体积,SIP 12Pin符合UL94V-0标准阻燃封装
● 无需外接电位器等其它元件，免零点和增益调节
● 电源、信号：输入/输出 3000VDC 三隔离
● 辅助电源：5VDC，12VDC，15VDC，24VDC等单电源供电
● 0-75mV/0-2.5V/0-5V/0-10V/0-±100mV/0-±5V/
0-±10V等电压信号
0-10mA/0-20mA /0-±10mA/0-±20mA/4-20mA
等电流信号之间的相互隔离、放大及转换
● 工业级温度范围: -45~+85 ℃
● 在EMC（电磁干扰）比较特殊的使用场合应注意增加
电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施
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型号及定义
输入电压或电流信号值 辅助电源
U1：0-5V A1：0—1mA P1:DC24V P2:DC12V
U2：0-10V A2: 0—10mA P3:DC5V P4:DC15V
U3：0-75mV A3: 0—20mA P5:用户自定
- U4：0-2.5V A4: 4—20mA
U5：0-±5V A5：0—±1mA
U6：0-±10V A6: 0—±10mA
U7：0-±100mV A7: 0—±20mA
U8：用户自定义 A8: 用户自定义
输出信号
O1: 4-20mA
O2: 0-20mA
O4: 0-5V
O5: 0-10V
O6: 1-5V
O7: 0-±5V
O8: 0-±10V
O9: -20-+20mA
O10: 用户自定义
选型举例
例1： 信号输入：0-5V； 信号输出：0-5V； 辅助电源：24V。
产品型号： IRT EM-U1-P1-O4
例2： 信号输入：0-10V； 信号输出:0-20mA； 辅助电源：24V。
产品型号： IRT EM-U2-P1-O2
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典型应用：
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● 直流电流 / 电压信号的隔离、转换及放大
● 工业现场信号隔离及长线传输
● 模拟信号地线干扰抑制及数据隔离、采集
● 4-20mA(0-20mA)/0-5V等信号的隔离及变换
● 仪器仪表与传感器信号收发
● 非电量信号变送
● 信号远程无失真传输
● 电力监控、医疗设备隔离安全栅
● 传感器4-20mA等模拟信号一进二出、
二进二出隔离信号的功能实现
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产品技术参数
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参数名称
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测试条件
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最小
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典型值
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最大
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单位
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隔离电压
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AC,50Hz,1min
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3000
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V(rms)
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增益
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1
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V/V
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增益温漂
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25
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ppm/℃
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非线性度
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0.1
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0.2
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%FSR
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信号输入
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电压
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0
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15
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V
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电流
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|
0
|
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30
|
mA
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输入失调电压
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2
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5
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mV
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输入阻抗
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电压
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1
|
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M
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电流
|
|
|
|
50
|
Ω
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信号输出
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电压
|
|
-10
|
|
10
|
V
|
|
电流
|
|
-20
|
|
20
|
mA
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负载能力
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电压
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Vout=10V
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|
2
|
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kΩ
|
|
电流
|
|
0
|
350
50
|
650
|
Ω
|
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频率响应
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-3DB
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1
|
|
KHz
|
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信号输出纹波
|
不滤波
|
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10
|
20
|
mVRMS
|
|
信号电压温漂
|
|
|
|
0.2
|
mV/℃
|
|
辅助电源
|
电压
|
用户自定义
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3.3
|
12
|
24
|
VDC
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功耗
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0.5
|
1
|
W
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工作环境温度
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-45
|
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85
|
℃
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贮存温度
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-55
|
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105
|
℃
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产品有PCB板上焊接和标准DIN 35导轨卡槽固定两种安装方式，导轨式安装的可以实现模拟信号一进二出、
二进二出的功能。
（1）电流输出型产品引脚描述：单列直插12脚（SIP 12）封装
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
|
9
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10
|
11
|
12
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信号
输入
Sin+
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信号输入
GND
|
空脚
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辅助电源
PW+
|
辅助电源
PW-
|
空脚
|
信号输出
Io+
|
空脚
|
空脚
|
空脚
|
空脚
|
信号输出
Io-
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（2）电压输出型产品引脚描述：单列直插12脚（SIP 12）封装
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1
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2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
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信号
输入
Sin+
|
信号输入
GND
|
空脚
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辅助电源
PW+
|
辅助电源
PW-
|
空脚
|
空脚
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信号输出
GND1
|
空脚
|
空脚
|
信号输出
Vo+
|
空脚
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图片：
