Applikationsfordele ved digitale isolatorer i industrielle motordrev
Elektroniske styringer, der anvendes i industrielle motordrev, skal give høj systemydelse i hårde elektriske omgivelser. Strømforsyningskredsløbet forårsager spændingsspidser på motorviklingene, og disse spændingskanter kan kobles kapacitivt til lavspændingskredsløbet. I strømkredsløb kan den ikke-ideelle opførsel af strømafbrydere og parasitiske komponenter også generere induktivt koblet støj. Det lange kabel mellem styrekredsløbet og motoren og sensoren danner en række stier, som parrer støj ind i kontrol feedback signalet. Højtydende drivere kræver højfidelitets feedbackstyring og signaler, der skal isoleres fra støjsvage strømkredsløb. I et typisk drevsystem er et isoleret drevdrevssignal inkluderet til at drive omformeren, strøm- og positionsfeedbacksignalerne til motorstyringen og til at isolere kommunikationssignaler mellem de forskellige delsystemer. Når signalisolering opnås, må båndbredden af signalvejen ikke ofres, og systemomkostningerne må ikke øges væsentligt. Optokoblere er den traditionelle metode til at opnå sikker isolering på tværs af isolationsbarrieren. Selvom optokoblere har været i brug i årtier, kan deres mangler påvirke systemniveauets ydeevne.
Den udbredt anvendelse af motorvarianter med variabel hastighed i industrielle applikationer skyldes effektive strømafbrydere og omkostningseffektive elektroniske styrekredsløb. Konstruktionsproblemerne er at forbinde højspændingsomkoblingskredsløb med lavspændingsstyringskredsløb uden at ofre for støjimmunitet eller omskiftningshastighed.
Moderne omskiftere har typisk effektivitet på over 95%, og de anvendte strømtransistoromskiftere kan også sluttes til motorviklingen mellem højspændingsskinnenes høj og lav skinner. Denne proces reducerer tabet af inverteren, fordi strømtransistoren virker i fuldmætningsmodus, hvilket reducerer spændingsfaldet og strømforbruget under ledningen. Der er også yderligere strømtransistor tab under koblingsprocessen, fordi der i denne tid er en stor spænding på transistoren, mens belastningsstrømmen skifter mellem høj- og lavstrømsenheder. Power-halvlederfirmaer har designet transistorer med kortere koblingstider, som f.eks. IGBT'er, for at reducere dette tab af strømforbrug. Denne højere omdrejningshastighed indfører imidlertid også nogle ubrugelige bivirkninger, såsom øget koblingsstøj.
