最新可用隔离元件的性能提升如何帮助替代架构在不影响安全性的前提下提升系统性能

改善隔离系统线性度的一种常见方法是将ADC移至隔离栅的另一侧并隔离数字信号。在许多情况下，这需要将串联ADC与数字信号隔离器结合使用。由于对电机电流反馈存在高频的特殊要求，以及需要对驱动保护进行快速响应，因此可选择Σ-Δ型ADC。Σ-Δ型ADC配有一个可将模拟信号转换为一位码流的线性调制器，其后配备可将信号重构为高分辨率数字字的数字滤波器。此方法的好处是可使用两种不同的数字滤波器：较慢的用于高保真反馈，另一个低保真快速滤波器用于保护逆变器。在图2中，绕组分流器用于测量电机绕组电流，隔离式ADC用于在隔离栅上传输10 MHz数据流。Sinc滤波器可将高分辨率电流数据提交给电机控制算法，该算法会计算施加所需逆变器电压需要的逆变器占空比。另一个低分辨率滤波器可检测电流过载，并在出现故障时将跳变信号发送至PWM调制器。Sinc滤波器频率响应曲线解释说明了合适的参数选择如何能够使滤波器抑制电流采样中的PWM开关纹波。

图2. 隔离式电流反馈

图3. Sinc滤波器频率响应

两种控制架构的共同问题是需要支持多个隔离电源域。如果每个域需要多个偏置轨，就更加难以实现。图4的电路可产生+15 V和–7.5 V电压用于栅极驱动，+5 V电压用于为ADC供电，均在一个域中，同时每个域仅使用一个变压器绕组和两个引脚。使用一个变压器磁芯和骨架为四个不同电源域创造双电源或三电源。

图4. 栅极驱动和电流反馈转换器的隔离电源电路