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电源技术论文
电力电子装置中模拟信号隔离传输及其串行D/A的实现
摘要：探讨了电力电子装置开关电源中模拟信号隔离传输的意义及各种实现手段，在全
面分析比较的基础上提出了串行D/A数字隔离传送的方法，并通过在数控开关电源中的典
型运用的分析与实验表明该方法可行，能够用于电力电子装置的精确控制。
关键词：隔离传送；模拟信号；串行D/A接口
引言
在电力电子装置中，经常需要在两个不同的模块之间传送模拟信号，并且要保证安全
可靠地传送。通常两个不同模块之间的电位可以相差几百伏乃至几千伏，比如电机控制
中的隔离电枢电流和电压传感器，电动机地与控制系统地的隔离等。特别在一些以微处
理器为核心的电力电子装置中，需要传送代表输出特性的参考信号，而运行于高频开关
状态的功率电路与控制电路往往不在同一电路板上，为了防止强电磁干扰串到微机系统
导致系统运行异常，并降低EMI和工频干扰，在信号传送的时候需要严格隔离。在工业过
程控制与测量系统中更是普遍需要用到模拟量隔离传输技术，如热电偶、压力电桥、应
变计、传感器的数据隔离放大均是例子。因此，研究精确可靠的传输方案对于保证系统
的整体性能具有重要意义。本文以数控精密高频开关逆变电源系统为例，研究了电力电
子装置中模拟信号的精确隔离传输的方法。
1 隔离传输方法及其比较
实现电气上隔离的方法从耦合方式来看，可以分为磁耦合隔离方法、光电耦合隔离方
法、电容耦合隔离方法等。
磁耦合隔离方法是最常用的耦合隔离方法。图1所示的是AD公司生产的隔离放大器AD
202的内部结构示意图，是一个典型的变压器耦合二端隔离放大器，采用了调幅与解调技
术将直流或交流信号通过变压器耦合到输出级，输入级内置一个独立的运放作为信号预
处理，可进行缓冲、滤波等功能。输出级是对信号进行解调，滤波与放大。内置的DC/D
C变换器可以提供电源给输入侧的运放、调制
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