新型磁耦合隔离电路设计

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1、第19卷第4期电子设计工程2011年2月Vol.19No.4ElectronicDesignEngineeringFeb.2011新型磁耦合隔离电路设计郑采君，肖原（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊065000）摘要：在电路设计中，数字信号的隔离传输电路是比较常用电路之一，一般的磁耦合隔离电路只适合于传输高频信号，对于低频或直流信号则无能为力。为了实现磁耦合隔离电路传输低频信号的功能，用一串窄脉冲代表数字信号的状态改变，以窄脉冲的磁隔离传输代替低频数字信号的磁隔离传输，以上电复位电路确定磁隔离传输电路的初始状态，在确定的初始状态和信号

2、状态变化脉冲的共同作用下，在磁隔离电路的输出端完整恢复需要传输的数字信号，从而实现低频或直流信号的磁耦隔离传输。使用该设计可以拓展磁耦合隔离技术的应用领域，降低电路功耗。关键词：磁耦合隔离；脉冲变压器；CPLD；VHDL中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1674－6236（2011）04-0162-05DesignofnewmagneticcouplingisolatingcircuitZHENGCai-jun，XIAOYuan（InstituteofGeophysicalandGeochemicalExplorationCAGSPRC，L

3、angfang065000，China）Abstract:Inthecircuitdesign，thecircuitofisolatingtransmissiondigitalsignalisoneofthemorecommonly-used，themagneticcouplingisolatingcircuitisusedintransmissionthehighfrequencysignalsonly，forthelowfrequencyorDCsignals，itispowerlessness.Inordertotransmitlowfreque

4、ncyorDCsignals，usinganarrowpulsetorepresentthestatechangesofdigitssignal，usingapoweronresetcircuittodeterminetheinitialstateofthemagneticcouplingisolatecircuit，undertheinitialstateandnarrowpulse，thedigitssignalisrestoredbythemagneticcouplingisolatecircuit.themagneticcouplingisol

5、atetransmissionoflowfrequencyorDCsignalsisimplemented.Usingthisdesign，theapplicationfieldsofthemagneticcouplingisolationtechnologycanbeexpandedandthepowerconsumecanbereduced.Keywords:magneticcouplingisolate；pulsetransformer；CPLD；VHDL在医疗设备、工业控制、高精度数据采集、长距离通信、问题。高低压混合系统等电路设计中，经常要用

6、到隔离电路，一般本文通过对磁耦合隔离原理的分析，提出一种磁耦合隔来说，常用的隔离方式有光耦合隔离和磁耦合隔离两种，光离电路改进方法，采用此方法后，可以使磁耦合隔离电路即耦合隔离方式适合传输低频信号和直流信号，但功耗较大；能传输高频信号，又能准确恢复低频信号，从而很好的解决磁耦合隔离方式适合传输高频信号，不能用于直流或低频信了磁耦合隔离电路不能传输低频信号的问题，拓展磁耦合隔号的传输，且需要对隔离输出信号整形后才能为接收数字电离电路的应用范围。路使用，但其功耗较小。[1-2]1磁耦合隔离电路的基本原理然而在大多数的隔离电路设计实践中，往往既需要隔离传输低

7、频信号甚至是直流，又需要传输几兆赫兹以上的高频磁耦合隔离（脉冲变压器隔离）是指利用电磁感应原理，信号。例如在隔离数据采集电路中，需要隔离的信号有ADC把需要传输的变化信号加在变压器的初级线圈，该信号在初的控制信号（直流电平）、ADC工作时钟信号（几兆甚至更高级线圈中产生变化的磁场，变化的磁场使次级线圈的磁通量频率的信号），在这样的应用条件下，如果单用光耦合隔离方发生变化，从而在次级感应出与初级线圈激励信号相关的变式或磁耦合隔离方式都很难满足电路的工作要求。两种隔离化信号输出，在整个信号的传输过程中，初级与次级之间没方式组合工作又会使电路设计复杂，增加系

8、统功耗。因此在有发生电连接，从而达到隔离初次级的目的。数字宽频隔离电路的设计中，要么选用响应频