以往，隔離電源總是會用到光電耦合器，但因此也面對消耗電源、溫度變化和壽命等難題。而現(xiàn)在，ROHM開發(fā)出了工業(yè)設(shè)備變頻器用隔離型電源控制IC“BD7F”系列，它的明顯特點(diǎn)就是去掉了通常絕緣電源上使用的光電耦合器，這是如何實(shí)現(xiàn)的?去掉光耦之后對于電路又有何優(yōu)勢?8月9日，在北京的新品發(fā)布會上，ROHM半導(dǎo)體(上海)有限公司設(shè)計(jì)中心應(yīng)用技術(shù)二部高級經(jīng)理周勁先生給我們詳細(xì)解答了這些疑問。

ROHM半導(dǎo)體(上海)有限公司 設(shè)計(jì)中心 應(yīng)用技術(shù)二部 高級經(jīng)理周勁

電路中需要用到隔離型電源，主要是基于兩個(gè)原因：一是系統(tǒng)的保護(hù)。實(shí)際上整個(gè)功率系統(tǒng)是通過控制高壓大電流的功率器件來實(shí)現(xiàn)對整個(gè)電路的控制，而實(shí)現(xiàn)電路的控制是由弱電部分控制功率器件，在弱電這部分很容易受到高壓電源的影響，比如產(chǎn)生了異?；蛘呃讚?，高壓突然介入等，為了不會影響整個(gè)控制電路的邏輯，需要用到隔離型電源。二是在維修的時(shí)候，或者設(shè)備發(fā)生異常的時(shí)候，會對相關(guān)人員進(jìn)行保護(hù)，避免他們直接接觸到一次側(cè)的強(qiáng)電，這也需要絕緣型的電源。特別是大功率的工業(yè)設(shè)備，更加需要完善的對人員和系統(tǒng)的保護(hù)，比如工廠的自動(dòng)化設(shè)備、FA變頻器、PLC控制、AC伺服等等。

ROHM此次帶來的“BD7F”系列的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)幾個(gè)功能，“首先，盡量去掉光電耦合器，簡化電路設(shè)計(jì)，減少零部件數(shù)量。光電耦合器是光電轉(zhuǎn)換器件，內(nèi)部有發(fā)光元件，它自身會消耗相對比較多的電流。其次，因?yàn)樗l(fā)光的器件和光接收的器件組合，它的光效率會衰減，接收效率會衰減。去掉光電耦合器，它的可靠性會增加，并且隨著時(shí)間的推移，性能也會很穩(wěn)定。再者，BD7F系列采用了ROHM獨(dú)有的自適導(dǎo)通時(shí)間控制方式，能夠改善它的負(fù)載響應(yīng)特性。通過負(fù)載補(bǔ)償糾正輸出特性，能夠保證在重負(fù)載的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的平穩(wěn)。”周勁提到。

有無光電耦合器的電路對比

對于隔離型的電源電路，貌似光電耦合器是不可或缺的器件之一，“BD7F”系列居然可以把它給直接“省略”!在周勁的介紹中，我們了解到，在電路中，通過線圈上的開關(guān)，產(chǎn)生一個(gè)波形，然后二次側(cè)可以感應(yīng)出電流，來實(shí)現(xiàn)電壓的輸出。變壓器初級的開關(guān)波形峰值稱作VSW，實(shí)際上這個(gè)VSW是輸入電壓再加上輸出電壓和一個(gè)匝數(shù)比。因此，這個(gè)VSW是包含著有輸出相關(guān)的一個(gè)信息，難點(diǎn)在于怎么把這個(gè)信息讀取出來，反饋到前面?，F(xiàn)在ROHM新開發(fā)了一個(gè)信息提取電路，把VSW相關(guān)的內(nèi)容提取出來，實(shí)現(xiàn)對VSW的監(jiān)控。通過這樣的方式監(jiān)控VSW電壓，間接控制二次側(cè)，也就取消了前面光電耦合器直接反饋的電路，通過內(nèi)置提取電路，來實(shí)現(xiàn)對二次側(cè)輸出電壓的監(jiān)控。

為何可以不需要光電耦合器

最近幾年，工業(yè)產(chǎn)業(yè)機(jī)器的市場在穩(wěn)步的發(fā)展，ROHM也非常關(guān)注這個(gè)發(fā)展方向。周勁提到，“預(yù)計(jì)今年在工業(yè)、機(jī)器和汽車的應(yīng)用上，能夠達(dá)到40%銷售額的占比，而2017年ROHM的目標(biāo)是能占到41%。從市場地域分布來看，位于亞太地區(qū)的中國市場，更會有一個(gè)爆發(fā)式的增長，這是我們對未來幾年的預(yù)計(jì)，而ROHM也十分看重中國市場。”他們認(rèn)為未來有幾個(gè)發(fā)展方向：高性能、通信的功能、輕量化的低成本、更加省電。此次ROHM帶來的工業(yè)設(shè)備變頻器用隔離型電源控制IC“BD7F”系列完全符合當(dāng)下乃至未來的市場需求。