aislamiento I2C; 3kV

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Estoy trabajando en un sensor de corriente de lado alto, donde el lado alto es de alrededor de 3kV. Llegué a la conclusión, con un poco de ayuda de parte de ustedes, amigos, que es mejor que suba la mayor parte de mi circuito en ese nivel de 3kV. Sin embargo, necesito llevar la señal al nivel del suelo para que pueda ingresar a un microcontrolador. Estoy teniendo dificultades para encontrar cualquier dispositivo de aislamiento que se aísle a un voltaje de trabajo tan alto, en lugar de un voltaje transitorio. ¿Alguien tiene alguna sugerencia de tal dispositivo? Supongo que también necesito un convertidor de CC / CC aislado, que me permita alimentar el circuito flotante de 3 kV desde una fuente de alimentación a nivel del suelo ... También estoy luchando por encontrar algo así.

Cualquier ayuda o sugerencia sería muy apreciada.

Muchas gracias.

    
pregunta John

5 respuestas

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optoaisladores especializados que pueden manejar una tensión de trabajo de 50KV están disponibles fuera de la -shelf, si no te importa hacer un poco más de trabajo para aislar correctamente la señal I2C:

Sí,esoesunoptoaislador.Esoesloquenecesitaparaunaislamientode50KV.

Calificacióndeaislamientoligeramenteinferior partes (10 KV) también son disponible por mucho menos dinero:

Tengaencuentaqueestossonoptoaisladoresdiscretos.SipuedecambiaraunSPIADC,haríaqueelaisladorseamuchomásfácildediseñar,aunquepuedeaislarI2Cconaisladoresdiscretos:

Aquí hay un documento técnico sobre las topologías de aislamiento I2C.

Dependiendo de las tasas de datos de I2C que desea alcanzar, puede ser bastante complicado.

Más seguimiento:

Aquí es un excelente informe sobre cuestiones de seguridad en diseños de fuente de alimentación.

    
respondido por el Connor Wolf
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Los convertidores médicos DC-DC, algunos, tienen una clasificación de 4 kV, pero sospecho que no es bueno para el servicio continuo. ¿Puedes alimentarlo con pilas? Para un aislamiento de voltaje realmente alto es posible usar un suministro fotónico (diodo láser y fibra), pero no son baratos, y la cantidad de energía que puede obtener es bastante limitada.

Para la señal, sugiero un enlace de fibra óptica, que es bueno para un voltaje casi ilimitado (solo mantenga la separación suficiente). Es posible que pueda encontrar un adaptador comercial I2C a fibra.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Una alternativa para aislar el I2C real en algunos casos es aislar un controlador I2C completo en el lado HV. Esto es ideal si el trabajo real se ve así: quiero leer / escribir en dispositivos I2C que están en alto voltaje desde mi PC / ATE / microprocesador.

enlace enlace

Hemos creado una versión de fibra para usuarios que necesitan sistemas de seguridad de aislamiento de sonido extremadamente alto y visiblemente, y también para sistemas de prueba de acoplamiento de ruido de RF muy bajo.

Una unidad aislada galvánica estándar está fuera de la plataforma para voltajes más bajos.

Cuando está utilizando chips aisladores (AD, Silabs, etc.) que resaltan voltajes bastante decentes en la parte superior de la hoja de datos: - La tensión de resistencia continua es mucho menor, y en ocasiones está bien oculta en la hoja de datos, o incluso no se menciona por completo. es decir, un aislador de 1kV solo se califica realmente para transitorios de 1kV.

  • Si la alta tensión es algo que vuela hacia arriba y hacia abajo (es decir, está aislando la parte oscilante de un convertidor), las corrientes de dV / dT a través de los pocos pF de C pueden ser enormes y completamente destructivas. Aquí es donde la fibra realmente brilla.
respondido por el Henry Crun
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Hemos realizado algunos proyectos en los que necesitábamos aislamiento de alto voltaje. Hemos utilizado con éxito fibra óptica de plástico de 1 mm con transmisores y receptores tanto de HP como de fibra óptica industrial.

Esto proporciona una ruta de comunicación robusta y extremadamente confiable en varios entornos industriales bastante desagradables.

La gran ventaja de esta técnica es que el enlace de comunicación también proporciona el aislamiento galvánico requerido. El enlace es bueno para varios cientos de pies.

Pudimos obtener la energía necesaria para operar el enlace desde los dispositivos que se encuentran a ese alto voltaje.

    
respondido por el Dwayne Reid
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La semana pasada surgió una pregunta muy similar, pero no puedo encontrarla. Sugerí sensores de efecto Hall para medir la corriente. Estos no tienen que hacer contacto con las barras colectoras y, por lo tanto, se hacen fácilmente para tener grandes voltajes de aislamiento. Uno que localicé tenía una clasificación de 5 kV y suena adecuado.

Bien, simplemente lo encontré aquí y el sensor de efecto Hall era un CLSM-25M.

    
respondido por el Andy aka

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