ADI的iCoupler技术实现电磁炉和用户接口的安全隔离

图5 匹配通道的传播延迟是电源电压的函数
（a）输出电压（b）输入电压

这种定时容限确保了IGBT的全互补开关操作，提高了功率级和整体系统的效率。

如上所述，ADuM1233提供了输入电路和输出电路之间以及两个输出电路之间真正的电流隔离。每个隔离输出通道可以在与输入电路电压相差±700 V的电压下工作，因此支持低端电源的负电压（图4中的-HV）。高端电源轨和低端电源轨（+HV和-HV）之间的电压差必须不大于700 V，这与电磁炉使用的典型电压轨兼容。

使用iCoupler技术隔离用户接口

如果采用电容键盘，那么可以利用SPI（Motorola公司提出的串行外围接口）或者I2C（集成电路间总线，飞利浦半导体公司的注册商标）串联实现微控制器和ADI公司的AD7147或AD7148电容键盘控制器之间的接口。双向I2C®接口通常用于数据速率相对低的短程通信，在这些应用中，低成本是关键因素，而I2C仅使用两个双向连接线就可满足低成本要求。但是，如果采用光耦合器隔离I2C总线，由于光耦合器是单向的，不能处理双向信号，那么这一低成本的优点是不起作用的。因为必须将I2C总线每个连接线上的传送信号和接收信号进行隔离，因此就要使用四个光耦合器来隔离四条连接线。此外，还需要使用专用的缓冲器消除隔离接口中的锁定和毛刺信号，这些额外的元件增加了成本和复杂度，并且占用了较大的电路板面积。

iCoupler技术实现的集成隔离解决方案以较低的成本降低了电路板尺寸要求和设计复杂度。图6所示的ADuM1250和ADuM1251实现了真正的双向隔离，并且集成了用于消除毛刺信号和锁定的缓冲器。这种高度集成的解决方案仅需两个旁路电容和两对上拉电阻（I2C标准的规定），并且能够以较低的成本提供I2C接口。有关这些器件的使用细节，请参考应用笔记AN-913“PC接口隔离”。

图6 热插拔双向I2C隔离器ADuM1250

锅检测

检测电磁炉上是否存在锅是十分重要的。IGBT必须管理连接到其集电极（+HV）的高压轨。使用电阻分压器对该高压信号采样，将信号发送到微控制器，以检测IGBT集电极处电压的任何变化。如果用户选定了加热等级并且将锅放置在电磁炉上，那么由此导致的电能传输和电流尖峰将使集电极处的电压变化，并且引起电阻分压器输出端处的电压变化。在将锅从电磁炉上拿开时，这些变化将以相反的方向发生。因此，通过比较电压变化与固定阈值，例如ADI公司的ADCMP3xx系列比较器，就可以检测电磁炉上是否存在锅。如果没有检测到，那么将中断发送到微控制器，微控制器调节PWM的频率直至IGBT停止向电感元件提供电流，在用户忘记关闭电磁炉时，这一特性提供了额外的安全保护。

结论

电磁炉技术是ADI公司iCoupler数字隔离器件众多应用的一个实例。如今iCoupler全系列产品可用于通用数字隔离应用和专用应用。产品选型表中列出了某些实例。欲了解iCoupler技术的更多信息，请访问www.analog.com/iCoupler。

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