非稳压DC/DC中的隔离串行链路

提供稳压与非稳压隔离式DC/DC转换器。选择哪种取决于具体应用。如果电源电压稳定并且负载保持相对恒定，则非常适合采用非稳压DC/DC转换器。这是因为非稳压DC/DC转换器也能提供电压电平转换、电流隔离和短路保护(/P型号)，同时成本比稳压DC-DC转换器要低得多。

相反，如果电源电压或负载不稳定，则需要采用稳压转换器，稳压转换器经过精心设计，可以在输入电压或负载发生变化时将输出电压保持在所需的值。如果输入电压发生变化(例如由电池供电)或负载可变(包括空载条件)，则稳压 DC/DC 转换器将保持固定的输出电压。

在一些低功率设计中，半稳压转换器可提供最佳折中方案。半稳压转换器是一种在变压器的次级侧采用低压差 (LDO) 线性稳压器的非稳压转换器，无论负载条件如何，都可将输出保持在所需的值。这种解决方案具有独特的优势：如果负载突然移除，输出电压将保持稳定，并且转换器将继续受到短路保护。但由于额外增加了稳压级，与非稳压转换器相比，总体效率会有所降低而且成本会有所增加。

隔离式 DC/DC 转换器广泛应用于高压逆变器的栅极驱动器中。例如，光伏 (PV) 太阳能电池板产生高压直流输出，可通过高压三相逆变器将该输出转换为交流输出。直流电压可能高达 1000 V 或更高，逆变器模块与地之间的悬浮电压通常可达几百伏;因此，无论出于功能考虑还是安全起见，都需要进行隔离。尽管可以使用光耦合器来隔离控制信号，但仍需采用隔离式 DC/DC 驱动器作为隔离式栅极驱动器电源。RECOM 提供一系列隔离式 DC/DC 转换器模块，为 IGBT、SiC MOSFET 或GaN HEMT 功率器件提供简单的电源解决方案。

RECOM 最佳 DC/DC 转换器系列因电源开关技术而异，可分为以下几类：IGBT 功率器件: RECOM 的 RH、RV、RP、RGZ、RKZ、RxxPxx 和 RxxP2xx 系列 DC/DC 转换器提供 +15 V 和 -9 V 的不对称输出电压，非常适合仅使用单个 DC/DC 转换器为 IGBT 驱动器供电的应用。

SiC MOSFET: RxxP22005D和 RKZ-xx2005D 系列提供 +20 V 和 -5 V 的不对称输出电压，可高效且有效地开关 SiC MOSFET。RxxP21503D 系列提供 +15 和 -3 V 的不对称输出电压，可高效开关第二代 SiC MOSFET。GaN HEMT: 采用 RECOM 的 RP-xx06S 和RxxP06S 系列 DC/DC 转换器(具有高隔离电压和低隔离电容)供电时，高压摆率 GaN 晶体管驱动器可在 +6 V 电压下实现最佳开关性能。此外，在必须考虑较高噪声和干扰的 GaN 应用中，RECOM 还提供具有+9 V 输出电压的转换器，该输出电压可以用齐纳二极管分为 +6 V 和 -3 V，以在关断时提供负栅极电压，确保栅极电压始终低于导通阈值。

现场总线是一个通用术语，用于描述工业应用中的串行总线系统，该系统将电子传感器和执行器相互连接，并将它们连接到多个主设备，如 PLC 或工业 PC。现场总线通常跨越较长的距离，并且通常包括差分双绞线连接等功能，以实现具有高可靠性的高速数据通信。在总线和每个系统连接之间，务必要实现信号与电源隔离，以防在电缆网络与所连接的系统之间出现瞬态过电压。此外，隔离不仅能够消除网络中的接地回路，减少信号失真和误差，还可以防止出现电压/接地失配。

例如，控制器局域网 (CAN) 总线最初是为汽车应用而开发的，但其稳健的协议已被广泛应用于各种工业应用。该协议指定电缆最长为 40 米，节点最多为 30 个。其他现场总线标准也规定了类似的 DC/DC 要求，包括 Modbus、Profibus 和 Interbus 等。

举例来说，RECOM 的RxxCT(E)xx 系列稳压转换器即为适合为隔离式现场总线接口供电的隔离式 DC/DC 转换器，其标称输入电压为 5V，在输出为 5 V 或 3.3 V时可提供 0.5 W 或 1 W 功率—并且采用 SMD-16 封装。此外，该器件可实现 5 kVAC 增强隔离。

工业物联网 (IIOT) 为工厂设计师解锁了一些新功能。IIOT 中互连传感器数量庞大，可支持用户对传统工业运营进行大量改进，包括执行预测性维护、基于状态的设备监测 (CBM) 和对工业过程进行实时数字建模。工厂电力基础设施性能不佳，具有接地回路、电压浪涌和高水平电气噪声，这种设计并不适用于灵敏型传感器和微控制器。因此，在工厂环境中需要使用隔离电源。然而，许多传感器或数据采集电路的功耗极低，因此 1 W 或 2 W 转换器通常就足以满足需求。稳压电源和非稳压电源都是电源的一种，但它们的工作原理和应用场景有所不同。非稳压电源简单来说就是没有任何稳压电路的电源，输出电压随着负载的变化而变化，因此非稳压电源的输出电压和波形都不稳定。而稳压电源则使用了稳压电路，能够保证输出电压恒定不变，波形也比较稳定，稳压电源的输出电压和波形相对来说比较稳定。非稳压电源没有采用稳压电路，所有的组件都是根据原理设计的，其输出电压随负载电流的变化而变化。非稳压电源一般有交流电源和直流电源两种类型。

稳压电源则稳压电路起到了关键作用。稳压电路可以通过对电源输出进行反馈控制，使得输出电压稳定不变，波形更加平稳。稳压电源还可以根据电路的不同设计出不同的输出电流和电压，因此其适用范围更广。

非稳压电源适用于一些对电源的稳定性要求不高的简单电路，如灯光、小型家电等。这些电路并不需要严格限制输出电压和波形的稳定性。非稳压电源的价格也比稳压电源更加便宜，因此在低成本、简单应用场景中更为常见。稳压电源适用于对输出电压、电流、波形的稳定性要求更高的场景，如计算机、数码产品等。这些电路对电源的稳定性和准确性有较高的要求，只有稳压电源才能满足这些需求。同时，稳压电源的输出电压和波形比较稳定，能够保护使用电路中的其他元器件不受电源电压的影响。总体来说，非稳压电源和稳压电源各有优劣，其应用场景也不同。根据使用场景和电路元器件的要求，选择适合的电源是很重要的。

在使用电路时，需要选择合适的电源来保证电路的正常工作。如果需要对电路输出的电压波动进行有效控制，稳压源是更好的选择。如果对电路输出功率的稳定性要求不高，则可以选择非稳压源。但需要注意的是，电路的安全和稳定性需放在首位，所以尽可能选择稳压源是更好的选择。