Развязка лог. сигналов цифровой части и драйвера Опции

[Finarfin]

Закладываю для питания трёхфазного безщёточного двигателя три полумоста на mosfet`ах и для управления ими – драйвер IR2130  ir2130d.pdf ( 170.76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 441
.

Земля этого драйвера должна быть соединена с силовой землёй. Относительно этой земли драйвер будет воспринимать входные логические сигналы. А надо взять эти сигналы с цифровой части, потому нужна либо развязка, либо чтобы земли силовая и цифровая друг от друга не уплывали более чем на 0,5 B мгновенного (!) значения (именно 0,5 В из интуиции, а не расчёта), т.к. иначе возможны ложные срабатывания драйвера, и как следствие – риск коротких сквозняков и уменьшение надёжности прибора.

Industrial и тем более commercial компоненты не годяться. Нужны military, потому что эта штука будет летать в космосе.

Есть микросхемы гальванической развязки на оптопарах (оптокоуплеры) фирмы Avago Technologies, тестируемые по MIL-PRF-38534, например 5962-8767904FC. Якобы они обладают "High Radiation Immunity". Однако открываем application notes и видим:

Total doses as low as 10^4 rads(Si) can impair optocoupler performance through increased leakage currents.

Но 10 килорад это мало даже для индустриальных микросхем. На графике 3 в этой appnote видно что оптика мутнеет на 10% уже на одном килораде. Ведущий конструктор категорически против применения оптопар в лётных приборах.

Посоветуйте развязку не на оптопаре. Никак не могу найти military. Или может стоит собрать гальваноразвязку на рассыпухе – логических буферах триггерах и кондёрах?

Увы, человека который тыкался в подобных схемах с осциллографом сегодня нет и вообще поймать его трудно, поэтому какое напряжение может быть между землями сказать не могу. Могу только сказать что двигатель EC-max 16 и напряжение силовой части 12V.

Есть у меня и хитрый план :)
Что если непосредственно вблизи драйвера поставить между полигонами DGND (цифровая) и PGND (силовая земля) два встречно-параллельно включенных диода Шоттки, и также вблизи драйвера поставить обычный логический буфер с заземлением на вот этот полигон DGND. Взять диоды с большим допустимым импульсным током, быстродействующие.

Тогда с одной стороны разница потенциалов между землями не будет больше +/- 0,3-0,4 V, и драйвер не будет иметь ложных срабатываний, а с другой стороны по полигону цифровой земли могут идти импульсы от силовой части.


ЗЫ кто будет советовать трансформаторы – ШИМ 15кГц, места на плате мало. Сколько не могу пока сказать :(

[repairDV]

Насчёт оптопар - не знаю. Скорее всего, всё зависит от того, какие токи через них пропускаются. Например, были такие примеры, на ж/д. Используются отечественные диодно-транзисторные оптопары для развязки интерфейсной платы в микропроцессорном устройстве, управляющем ВИПом 4,6 кАмпер. Название оптопар уже не помню (хотя часто в последнее время чиню эту плату). Оптопары - без ромбиков на корпусе. Сама плата была разработана космической фирмой. Они поставили резистор по входу 270 ом, питание - 5-вольтовое. За 10 лет эксплуатации электровозов, при температуре летом +39 в тени (а в корпусе электровоза - гораздо больше, настоящее пекло) до - 39 зимой, ну, в корпусе электровоза - градуса на 3-4 выше - не было ни одного сбоя в работе. Затем они зачем-то заменили этот резистор по входу на номинал 100 Ом и - начались проблемы. Появилась типовая неисправность - эта оптопара стала выходить из строя: пробой, или выгорание фотодиода. Так что, я бы так не сказал, что оптопары - это ненадёжные элементы.