Гальваноразвязка, Требования Опции

[Realking]

Пишу ТЗ на разработку устройства ввода аналоговых сигналов с гальванической развязкой для работы в АСУТП, питание от USB

Какие указать требования к гальванической развязке (напряжение, сопротивление изоляции)?
Чем диктуются эти требования (безопасность и т.п.)?

[wodya]

Обычные опторазвязки (в корпусе DIP, см. приложение) имеют напряжение пробоя 2.5кВ, что вполне хватает для большинства приложений. Опторазвязки в больших корпусах до 5 кВ.
Сколько Вам надо - вопрос сложный. Все зависит от задачи. Например, если у Вас взрывоопасная зона и взрывозащита "Искробезопасная электрическая цепь", то микросхемами не обойтись, нужно делать натуральную оптопару.

Помимо опторазвязки, можно делать развязку на трансформаторах. Там, вообще, все индивидуально и зависит от толщины изолирующего слоя, наличая обмоток экрана и пр.

Все вышеописанное для цифровых сигналов. Для аналоговых свои DC-DC преобразователи и опторазвязанные ОУ. Можно также при помощи преобразователей напряжение-частота с трансом.

Прикрепленные файлы

 cny74_2.pdf ( 167.22 килобайт ) Кол-во скачиваний: 114

 

[Visor]

Все вышеописанное для цифровых сигналов.

Вы хотите сказать что оптопарой нельзя передавать аналоговый сигнал?

А развязывать лучше не аналоговый сигнал, а цифровой, после АЦП. В промышленных картах аналогового ввода именно так и делается.

Сообщение отредактировал Visor - May 23 2007, 12:46

[wodya]

Вы хотите сказать что оптопарой нельзя передавать аналоговый сигнал?

Можно, но не точно. Единственное, пожалуй, что приходит на ум это импульсники, но там передается фактически только факт отклонения от необходимого напряжение.

[K_AV]

Вы хотите сказать что оптопарой нельзя передавать аналоговый сигнал?

Вообще-то существуют (раньше применялись) специальные дифференциальные оптопары именно для передачи аналоговых сигналов с малыми искажениями. Но с развитием цифровой техники они сошли на нет.
Realking Требования к гальванической развязке целиком и полностью определяются вашей задачей (пожеланиями к живучести оборудования при всяких неожиданностях, или требованиями нормативных документов для области применения).
wodya

Например, если у Вас взрывоопасная зона и взрывозащита "Искробезопасная электрическая цепь", то микросхемами не обойтись, нужно делать натуральную оптопару.

Не факт. Мне не раз приходилось сертифицировать по взрывозащите свое оборудование - доказали экспертам, что применение промышленных оптронов допустимо. И далее их применяли вполне успешно.

[Rst7]

wodya Не факт. Мне не раз приходилось сертифицировать по взрывозащите свое оборудование - доказали экспертам, что применение промышленных оптронов допустимо. И далее их применяли вполне успешно.

Я бы сказал - совсем не факт. Давно применяли для отвязки цепей Exib АОТ128, теперь 4N35 и PC817. Без проблем согласование происходит...

[wodya]

По поводу взрывозащиты так сказать профессиональный интерес. Обычно оптроны используются в местах сочлинения с другим невзрывозащищенным оборудованием, где возможно появления 220В. Для того высокого напряжения пути утечки должны составлять >10мм. Или у Вас были оптроны с большим разбегом ножек? Да как внутри он сделан никто не знает. Еще непонятно, выдержан ли внутри необходимый зазор?
И, насколько я понимаю, в этом случае необходимо проведение отдельных испытаний именно для этой микросхемы.
Как Вы прошли этот этап? Поделитесь.

[K_AV]

По поводу взрывозащиты так сказать профессиональный интерес. Обычно оптроны используются в местах сочлинения с другим невзрывозащищенным оборудованием, где возможно появления 220В. Для того высокого напряжения пути утечки должны составлять >10мм. Или у Вас были оптроны с большим разбегом ножек? Да как внутри он сделан никто не знает. Еще непонятно, выдержан ли внутри необходимый зазор?
И, насколько я понимаю, в этом случае необходимо проведение отдельных испытаний именно для этой микросхемы.
Как Вы прошли этот этап? Поделитесь.

Мы тоже использовали оптроны АОТ128 (с самой "высоковольтной" буквой) и 4N35. Корпус DIP, соответственно.
Добились от эксперта признания факта, что соблюдения электрических зазоров внутри оптрона нормативные документы не требуют. Предъявили (в образовательных целях для эксперта) какой-то совершенно "левый" (из учебника) рисунок, что в интегральных оптронах имеется 2 отдельных кристалла, разделенных стеклом. Предъявили информацию изготовителя об электрической прочности изоляции оптрона (достаточной для выполнения требований взрывозащиты) и протоколы наших испытаний (что мы эту цифру проверили и она выполнилась). Перепроверять сам он уже не стал. Показали (по даташиту), что входные и выходные цепи оптрона расположены по разные стороны корпуса (зазор между краями контактных площадок 6 мм). Под оптроном (с 2 сторон платы) проложили печатный проводник, соединенный с цепью заземления. Залили все это хозяйство (модуль гальванической развязки) герметиком, что уменьшило требования к зазорам до 3,5 мм.
В принципе, заземленный проводник - это уже был перебор, достаточно было принятых мер и без него.

[Rst7]

Безусловно. Необходимо и достаточно заливки компаундом. Хотя заземленная дорожка добавит спокойствия

PS (добавлено позже) ГОСТ51330.10-99 п. 8.8 вам в помощь, а в старом советском госте - там вообще тишина по этому вопросу. Правда, если вы с Украины, то рекомендую ориентироваться на российский гост, хотя действует старый советский.

[wodya]

Спасибо за информацию г-н K_AV и г-н Rst7
Про стекло в АОТ мне особенно понравилось

[Rst7]

Спасибо за информацию г-н K_AV и г-н Rst7
Про стекло в АОТ мне особенно понравилось

Вот это лишнее, там все-таки грамотные спецы сидят, могут не понять юмора :-D

[K_AV]

PS (добавлено позже) ГОСТ51330.10-99 п. 8.8 вам в помощь, а в старом советском госте - там вообще тишина по этому вопросу. Правда, если вы с Украины, то рекомендую ориентироваться на российский гост, хотя действует старый советский.

Да, все правильно. Просто внечале мы сертифицировались в Донецке, потом переориентировались на Люберцы, и уже после этого ГОСТы 51330 в действие ввели. Так что все не так уж сразу получилось, и уговаривать экспертов, что оптрон - это не криминал, приходилось. А потом уже с одним экспертом все время дело имели, и повторно возвращаться к вопросу не пришлось. А сейчас уже все понемногу забывается (в другой области стал работать).