Перейти к содержанию

Стойкость к синфазным помехам (CMTI)

Гальваническая развязка разделяет общие провода, но между её сторонами остаётся небольшая ёмкость. Быстрый скачок напряжения между ними прокачивает через эту ёмкость ток и может переключить выход. Стойкость к синфазным помехам показывает, какую скорость такого скачка выдерживает изолятор.

Обновлено Редакция GAW

Стойкость к синфазным помехам (common-mode transient immunity, CMTI; в даташитах оптопар также CMR) — наибольшая скорость изменения напряжения между входной и выходной сторонами гальванической развязки, при которой выход сохраняет правильное состояние. Её измеряют в киловольтах на микросекунду.

Помеха называется синфазной, потому что напряжение меняется сразу у всей развязанной стороны относительно другой — например, когда общий провод верхнего ключа моста прыгает вместе с выходом на сотни вольт. Сигнал между входами при этом не меняется, но через ёмкость между сторонами течёт ток. У 6N137 по Vishay эта ёмкость — около 4 пФ.

Оптопара (Vishay)CMH и CML, не меньше
6N1371000 В/мкс
VO26015000 В/мкс
VO261115 000 В/мкс

Vishay испытывает их скачком амплитудой 1000 В при нагрузке 350 Ом: CMH — при погашенном светодиоде, выход должен остаться выше 2 В; CML — при токе светодиода 10 мА, выход должен остаться ниже 0,8 В.

Стойкость к синфазным помехам не то же самое, что напряжение изоляции: напряжение изоляции говорит, какое напряжение выдержит барьер без пробоя, а CMTI — как быстро оно может меняться без сбоя сигнала. По руководству Vishay AN71, в быстрых оптопарах между светодиодом и приёмником ставят прозрачный проводящий экран, который отводит этот ток. Подробнее о видах оптопар — в статье «Оптопара».

Частые вопросы

Что означает CMR 15 кВ/мкс у оптопары?

Что выход сохраняет правильный логический уровень, пока напряжение между входной и выходной сторонами меняется не быстрее 15 000 В за микросекунду. Vishay проверяет это скачком амплитудой 1000 В отдельно для высокого и низкого уровня выхода: у VO2611 — не меньше 15 000 В/мкс, у 6N137 — не меньше 1000 В/мкс.

Почему синфазный скачок сбивает выход изолятора?

Между сторонами изоляции есть ёмкость в единицы пикофарад — у 6N137 по Vishay около 4 пФ. Ток через неё равен ёмкости, умноженной на скорость изменения напряжения. При скачках в киловольты за микросекунду он становится сравним с сигнальными токами приёмника и может переключить его.

Где важна стойкость к синфазным помехам?

Там, где развязанная сторона прыгает по напряжению: в драйверах верхних ключей мостов и инверторов, в импульсных источниках питания, в промышленных линиях связи рядом с силовыми цепями. Для таких мест берут изоляторы с наибольшим CMTI, например VO2611 вместо 6N137.

Источники

  1. Vishay. 6N137, VO2601, VO2611: High Speed Optocoupler, 10 MBd (doc. 84732, Rev. 2.3, 23-Apr-2024) — с. 5 — CMH и CML не меньше 1000 В/мкс у 6N137, 5000 у VO2601 и 15 000 у VO2611 при скачке 1000 В, токе светодиода 0 и 10 мА, нагрузке 350 Ом; критерий — выход выше 2 В или ниже 0,8 В; рис. 3 — схема испытания
  2. Vishay. Application Note 71: 10 MBd High-Speed Optocoupler Design Guide (doc. 83747, Rev. 1.4, 04-Jun-2014) — прозрачный проводящий экран между светодиодом и приёмником; параметр в вольтах на микросекунду между первичной и вторичной стороной; при больших скоростях фронтов даже малая ёмкость между сторонами даёт значительную связь

Нашли ошибку?

Смотрите также