新结构利用AFE1测量从线路电流获得的电气量,利用AFE2测量从零线电流获得的电气量。两个电流均利用不受外部磁场影响的分流电阻测量,从而消除窃电之忧。AFE2利用一个IC接收功率,该IC包含一个基于数字隔离器的隔离电源。它利用嵌入同一IC并采用相同技术的隔离数据通道与MCU通信。
可以将同样的方法(IC同时包含隔离电源和隔离数据通道)应用于通信模块,因为它也需要一个隔离电源并通过隔离栅进行数据通信。
与大型、昂贵、难以通过认证的隔离电源相比,这种方法的优势显而易见。数字隔离技术造就了业界最小的UL认证DC-DC转换器,这些IC具有很高的热稳定性和机械稳定性、出色的耐化学腐蚀性以及良好的ESD性能。设计工程师现在可以集中精力改善系统设计,而无需担心隔离问题。
三相智能电表
对于三相智能电表,可以采用同样的方法。在传统的四线系统中,零线被选作电表AFE的接地参考。相电流利用电流互感器测量。电源利用所有三相创建两个电源域:一个为AFE供电,一个为通信模块供电,电源必须进行隔离以保证安全。MCU可以置于任一电源域中,因此AFE与MCU之间(隔离1)或MCU与通信模块之间都存在一个隔离栅。
类似于单相防窃电电表所采用的方法,利用数字隔离技术,可以将电流传感器替换为使用分流电阻的隔离模块,通信模块可以利用包含隔离电源和数据通道(可通过隔离栅通信)的IC供电并与MCU通信。