引言

        在工業(yè)現(xiàn)場,，在距離較遠的電氣設備,、儀表之間進行信號傳輸時，往往存在干擾,，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作,。除系統(tǒng)內(nèi)、外部干擾影響外,，還有一個十分重要的原因就是各種儀器設備的接地處理問題,。一般情況下，設備外殼需要接大地,，電路系統(tǒng)也要有公共參考地,。但是，由于各儀表設備的參考點之間存在電勢差,，因而形成接地環(huán)路,，由于地線環(huán)流會帶來共模及差模噪聲及干擾，常常造成系統(tǒng)不能正常工作,。

        一個理想的解決方案是,，對設備進行電氣隔離，這樣,，原本相互聯(lián)接的地線網(wǎng)絡變?yōu)橄嗷オ毩⒌膯卧?，相互之間的干擾也將大大減小。

        在工業(yè)自動化控制系統(tǒng),，及儀器儀表,、傳感器應用中,，廣泛采用4~20mA" title="4~20mA">4~20mA電流來傳輸控制、檢測信號,。由于4~20mA電流環(huán)" title="電流環(huán)">電流環(huán)路抗干擾能力強,，線路簡單，可用來傳輸幾十甚至幾百米長的模擬信號,。一般情況下,，傳輸距離超過10米，就需要對電流信號進行隔離,。
 

IDC3516電流環(huán)隔離接口芯片

        IDC3516是單片兩線制隔離接口芯片,，該芯片內(nèi)部包含一個電流信號調(diào)制電路，磁電耦合隔離變換電路及解調(diào)電路,，通過磁路耦合，使能量從輸入線傳遞到輸出側,，同時不需要直接電的連接,。IDC3516非線性度典型值為0.2%，溫漂系數(shù)為100ppm,，適合于絕大多數(shù)工業(yè)控制,、測量場合。該芯片輸入信號為4~20mA,，經(jīng)過隔離后輸出4~20mA信號,。該芯片的輸入等效電阻小，線性度高,，并具有很寬的輸入/輸出爬電距離,，圖1是IDC3516的內(nèi)部原理圖。其中,，引腳24為輸入電流信號流入端,，引腳23為輸入電流信號流出端，引腳22,、21分別為零點及滿度調(diào)節(jié)電位器接入端,，引腳11、10為輸出電流流出,、流入端,。
 

IDC3516 應用電路

        由于將全部功能集成在芯片內(nèi)部，IDC3516使用非常方便,，在實際應用中,，只需要外加幾個保護和調(diào)節(jié)用元件。圖2所示為IDC3516系列芯片的典型接線原理圖,，引腳22,、23之間連接的電位器RADJ1,，用于調(diào)節(jié)輸入電流Ii與輸出電流Io的比例，引腳21,、22之間連接的可變電阻RADJ2為輸出電流Io的偏置調(diào)節(jié)電阻,。D1、D2為限幅穩(wěn)壓管,，用于線路浪涌電壓,、雷擊強干擾的保護，F(xiàn)1,、F2為自恢復保險,，用于線路中過電流的保護。C1,、C2是濾波電容,，一般可選用1mF瓷片電容，可濾除高頻差模干擾,，減小輸入,、輸出信號脈動成分?！?br />  

        由于在信號傳輸中,，芯片內(nèi)部需要消耗一部分能量，因此,，該芯片的輸出信號功率總是要小于輸入功率,，具體體現(xiàn)在輸入端的電壓降上。圖3是該芯片輸入特性曲線,，其輸出側所帶負載為250Ω,，可見在這種情況下，信號源需要有足夠的驅動能力(＞14V),。

結語

        4~20mA電流環(huán)隔離接口芯片IDC3516接線電路簡單,，使用方便，可廣泛用于自動控制,，儀器儀表,，傳感器等長線傳輸?shù)墓I(yè)現(xiàn)場。