Galvanische Trennung zwischen einem Mikrocontroller und einem Motortreiber

Ist es möglich, eine galvanische Trennung zwischen einem Mikrocontroller und diesem Treiber zu erreichen ? Es ist ein doppelter Vollbrückentreiber, und ich werde seine Ausgänge (folglich die Eingänge und die Erfassungspins) parallel schalten, um einen höheren Stromausgang zu erzielen (Abbildung 7 im Datenblatt), um einen Gleichstrommotor anzutreiben und seinen Strom zu erfassen. Gibt es eine einfachere Lösung ohne diesen Treiber? Eine H-Brücke aus MOSFETs scheint mir eine höhere Teilezahl und kompliziertere Lösung zu sein.

m.Alin, keine Zeit für eine Antwort, aber schauen Sie sich Optokoppler an, sie sind die einfache und Standardlösung für Trennung mit Kontrolle.
@Kortuk ja, mein erster Gedanke waren Optokoppler für die 2 Eingangspins. Aber was ist mit dem Sense-Pin des Treibers, den ich mit dem ADC eines Mikrocontrollers messen muss? Muss der Treiber nicht dieselbe GND wie der Mikrocontroller haben, damit der Sense-Pin funktioniert?
Sie können einen Optokoppler erhalten, der eine LED ist, die Träger in einen Transistor injiziert, was bedeutet, dass jeder Strom auf der LED am Ausgang verstärkt wird. Sogar die LED zu einer Fotodiode zeigt dies. Mit diesem und einem Begrenzungswiderstand können Sie von der anderen Seite erkennen, wie viel Strom / Spannung von der anderen Seite gedrückt wird, und die Rückkopplung erfassen. Mit ein wenig Arbeit und einem Multimeter können Sie die Kalibrierung bei Bedarf selbst vornehmen. Wenn ich später Zeit habe schreibe ich eine Antwort. An alle anderen, die zuerst möchten, nehmen Sie bitte alles aus dem, was ich geschrieben habe, mit meiner vollen Zustimmung.
@Kortuk, Sie sollten Ihren Kommentar zu einer Antwort machen.
@kurtnelle, lies den Rest meines Kommentars. Bei Gelegenheit schreibe ich später eine Antwort. Wenn jemand anderes eine Antwort schreiben möchte, bevor ich dazu komme, was ein oder zwei Tage dauern kann, schreiben und antworten Sie bitte und fühlen Sie sich frei, alles zu verwenden, was ich geschrieben habe. In seiner jetzigen Form liegt mein Kommentar unter meinen Qualitätsansprüchen an eine Antwort. Ich müsste ein paar Schaltpläne erstellen, Links zu anderen Informationsquellen finden und die Antwort besser formatieren. Im Moment versucht nur jemand, einem Kumpel bei einem technischen Problem zu helfen, während andere gründlichere Antworten schreiben, um den Benutzer zu unterrichten.
@ Kortuk, ich wollte nur Ihre Antwort positiv bewerten können.
@kurtnelle, nett von dir, aber der rep ist mir weniger wichtig als die qualität :)

Antworten (2)

Für die Eingänge sollte jeder gängige Optokoppler geeignet sein, wie ein CNY17 . Wenn Sie die Motoren mit HF-PWM ansteuern möchten, ist der 6N135 möglicherweise die bessere Wahl. es ist schneller.

Für das Feedback haben Sie ein analoges Signal, daher ist der CNY17 hier nicht zu gebrauchen. Es gibt jedoch lineare Optokoppler wie den IL300 . Die Stromübertragungsfunktion ist alles andere als linear, aber dank einer zweiten Fotodiode, die in einer Rückkopplungsschleife verwendet wird, erhält man eine ausgezeichnete Servolinearität von 0,01% .

IL300-Anwendung

Die Stromnetze ( v C C Und G N D ) links unterscheiden sich offensichtlich von denen rechts.

Hinweis: Servolinearität bedeutet, dass weder LED noch Fotodiode eine lineare Charakteristik haben müssen (sie haben keine), aber dass sie diese Linearität erreichen können, indem sie in einem Rückkopplungssystem wie dem im Schema gezeigten verwendet werden. Die Bedingungen für eine solche Linearität sind eine gute Anpassung zwischen Fotodioden und eine gute Anpassung der Stromübertragungsfunktion zwischen LED und jeder Fotodiode.

sehr glatte Schaltung. Es kompensiert sogar die sich im Laufe der Zeit ändernden LED-Eigenschaften, obwohl es einige Probleme mit der Anpassung der beiden Fotodioden geben würde. Sie könnten zwei davon verwenden, sodass Vout (über eine LED / Fotodiode) an U1 zurückgeführt wird, wodurch dieses Problem beseitigt würde.
@Andrew - Angesichts der Linearität von 0,01% sieht es so aus, als hätten sie es geschafft, das Matching-Problem mehr als angemessen zu lösen. Übrigens, Sie können keine bessere Servolinearität erzielen, indem Sie andere Feedback-Pfade hinzufügen, ohne sie zu trimmen. diese Übereinstimmung wird erreicht, weil beide Dioden im selben Prozess hergestellt werden.
@stevenvh Was ist Servolinearität?
@m.Alin - in meiner Antwort einen Hinweis zur Servolinearität hinzugefügt.

Eine andere manchmal verwendete Technik wäre, einen Mikrocontroller in den galvanischen Bereich des Motors zu stecken und die serielle digitale Kommunikation zwischen diesem und dem Rest des Systems zu isolieren - Mikrocontroller sind schließlich spottbillig. Dadurch können Sie vermeiden, analoge Signale zu isolieren - möglicherweise können Sie Servoschleifen oder was auch immer mit dem direkt zugehörigen Mikrocontroller schließen und möglicherweise einen Nur-Empfangs-Befehlskanal haben (obwohl, wenn Sie einen Antwortkanal benötigen, das nicht schwer ist).

Ein großer Nachteil ist jedoch, dass Sie dann isolierte Mikrocontroller-Testgeräte benötigen, wenn Sie ein In-Circuit-Debugging durchführen und gleichzeitig die Isolation aufrechterhalten möchten. Bei höheren Spannungen könnte es auch ein Sicherheitsproblem sein.

Es könnte sich auch lohnen, sich genauer mit der spezifischen Anforderung zu befassen, die den wahrgenommenen Bedarf an galvanischer Trennung antreibt - Rauschen? Sicherheit von Benutzern oder Geräten?

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