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记录帖,隔离型高速P型输出设计

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发表于 2024-9-14 11:32:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 LY_Bear 于 2024-9-14 11:34 编辑

这个帖子将用来总结这些天在设计隔离型高速P型输出的一些经验,以供网友借鉴!


设计要求:
①、在大约2.7~3K的阻性负载下输出规整的方波
②、P型输出
③、兼容12V、24V电源

设计工具:
①、 LTSpice

仿真电路:
1726278187957.png
实际中,隔离器采用CA-IS3740Lx系列,一定不能是Hx系列!一定不能是Hx系列!一定不能是Hx系列!
隔离器在5V下最大输出电流仅有4mA。

设计要点:
①、NMOS的耐压与PNP管必须保持一致
②、NMOS的必须尽可能容易开启,最好选用SOT-523或723封装的NMOS
③、NMOS下拉电阻选大一些,比如100K
④、PNP基极限流电阻选电阻封装功耗的80%以下计算,尽可能让PNP管接近饱和或达到饱和状态
⑤、PNP管的输出电容要尽可能小
⑥、PNP管的特征频率要尽可能高
⑦、PNP上拉电阻过大会导致波形下降沿变缓甚至波形完全失真;过小会导致上升沿变缓甚至开关失效
⑧、尽可能减小PCB走线输出电容
⑨、适当减小输入方波的占空比可修正输出方波占空比为50%,可使得低电平更明显

设计结果:
24V下
1726284075421.png
12V下
1726284109910.png

总结:
P型输出相对于N型输出缺点为高速输出应用下元件数量多,设计考虑点多;
其优点是在低速应用下,比N型输出更节省元件,不需要内部给被隔离侧供电。

新手设计,如有不妥,欢迎指正" />

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发表于 2024-9-14 13:33:52 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2024-9-23 10:02:54 | 显示全部楼层
实际测试,MCU输出50%占空比方波。
输出端子接在PLC高速输入端子上所得波形图如下图

RigolDS0.png



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