Suche isoliertes 0.10V-Analogausgangs-IC

[Freddy J. (Gast)]

Hallo Wissende,

für einen 0...10V-Analogausgang, der zudem galvanisch getrennt sein 
muss, suche ich den passenden Baustein, bzw. die passenden Bausteine. 
Seine Digitaleingänge werden von einem µC angesteuert.

Bisher habe ich die Ausgangsschaltung mittels separater Optokoppler, 
DC/DC-Wandler, D/A-Wandler und OP mit Schutzbeschaltung aufgebaut. Da 
das recht aufwändig ist, suche ich nun eine einfachere Lösung, bei der 
möglichst viele Funktionen in einem Baustein zusammengefasst sind.

Mit dem ganzen Gebilde soll ein Frequenzumrichter angesteuert werden, 
somit reicht ein langsamer 10Bit-D/A-Wandler dabei aus.

[Bernhard S. (b_spitzer)]

Es gibt wie immer verschiedene Optionen, aber um eine galvanisch 
getrennte Versorgung mittels DC/DC wirst Du nicht herumkommen.
Mit DAC beim Controller könntest Du einen Iso-Amp nehmen. z.B.
http://www.analog.com/en/specialty-amplifiers/isolation-amplifiers/ad203/products/product.html
Da brauchst Du einen externen DCDC-Wandler, kannst aber auch einen 
Mehrkanal-DAC einzeln trennen.
Oder du nimmst einen Iso-Coupler, der den Bus des DAC trennt und 
gleichzeitig einen Teil des DCDC-Wandlers bereitstellt. Für 
(abgespeckten) SPI mit CLK und MOSI genügen 2 Digital-Kanäle, z.B.
http://www.analog.com/en/interface-isolation/digital-isolators/adum5200/products/product.html
_EDIT_: der ist hier ungeeignet, weil der DCDC-Wandler nur 5V rausgibt. 
Für 0-10V braucht es doch mehr Aufwand... Der ADuM3471 kann mit externem 
Trafo bis 24V erzeugen:
http://www.analog.com/en/interface-isolation/digital-isolators/adum3471/products/product.html

Für I2C-Bus gibt es eine AN von Analog Devices:
http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN_913.pdf

Insgesamt bleiben aber immer einige Bauteile übrig, die auf der 
isolierten Seite stehen bleiben. SiLabs hat da auch einige Vorschläge:
http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/AN614.pdf

[Freddy J. (Gast)]

@ Bernhard Spitzer:

Danke für Deine ausführliche Antwort.

Du gehst dabei den Weg, das Analogsignal im/am µC zu erzeugen und dann 
das Signal galvanisch isoliert zu übertragen.

Ich habe bisher meist Digitalsignale über Optokoppler galvanisch 
getrennt und damit einen D/A-Wandler angesteuert. Der D/A-Wandler mit 
nachgeschaltetem OP wurden über einen DC/DC-Wandler mit Spannung 
versorgt. Das erschien mir meist als die günstigere Lösung.

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

Falls auch analog/analog in Frage kommt, schau die mal die Teile an:
http://www.mornsun-power.com/cn/product_info3.aspx?typeID=64

Ich habe sie allerdings eingesetzt, um flexible Industrieeingänge zu 
haben (DIL-Module auf Stecksockel). So kann der Monteur im letzten 
Augenblick entscheiden, was denn nun vor Ort tatsächlich benutzt wird.

[Hans-Georg L. (h-g-l)]

Wenn die Trennung auf der Analogseite sein soll,
dann schau mal bei TI nach ISO122.

[Wolfgang (Gast)]

Und was spricht gegen ein per Optokoppler übertragenes PWM-Signal mit 
nachgeschaltetem Tiefpaß?
Oder Betrieb des µC auf der isolierten Seite und Übertragung der 
digitalen Sollwerte über einen Optokoppler?

[Freddy J. (Gast)]

Wolfgang schrieb:

> Und was spricht gegen ein per Optokoppler übertragenes PWM-Signal mit
> nachgeschaltetem Tiefpaß?

Das Ausgangssignal sollte eine Genauigkeit von 0,2% haben.

> Oder Betrieb des µC auf der isolierten Seite und Übertragung der
> digitalen Sollwerte über einen Optokoppler?

Der µC verarbeitet noch eine Reihe weiterer Ein- und Ausgangssignale, 
die auch untereinander galvanisch getrennt werden müssen.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Freddy J. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>
>> Und was spricht gegen ein per Optokoppler übertragenes PWM-Signal mit
>> nachgeschaltetem Tiefpaß?
>
> Das Ausgangssignal sollte eine Genauigkeit von 0,2% haben.

Da ist kein Widerspruch. Die Frage ist ausschließlich, ob dir die mit 
einer 10-bit-PWM erreichbare Geschwindigkeit reicht. Begrenzend ist 
dabei der Optokoppler. Wenn der es z.B. schafft, einen 10µs langen 
Impuls ohne allzugroße Veränderung zu übertragen, dann kommst du auf 
2^10*10µs =~ 10ms bzw. 100Hz Wiederholrate.

Selbstverständlich muß auf der Empfängerseite das Signal auf eine 
definierte Amplitude gebracht werden (CMOS-Logik mit stabilisierter 
Betriebsspannung oder Analogschalter an Referenzspannung).

Will heißen: um den DC/DC und etwas Elektronik auf der isolierten Seite 
kommst du so oder so nicht herum.


XL

[Freddy J. (Gast)]

Axel Schwenke schrieb:
> Will heißen: um den DC/DC und etwas Elektronik auf der isolierten Seite
> kommst du so oder so nicht herum.

Bei einigen Beiträgen weiter oben sind schon Vorschläge genannt worden, 
die den Aufwand auf der isolierten Seite stark minimieren. Man benötigt 
zwar immer noch einen D/A-Wandler und einen OP um 0...10V auf der nicht 
isolierten Seite zu erzeugen, kann aber auf die 
DC/DC-Spannungsversorgung der isolierten Seite verzichten.