Vysokonapěťové struktury pro galvanickou iziolaci v integrovaných obvodech
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato dizertační práce představuje novou techniku laterární rezonanční vazby, která je využita v návrhu galvanicky izolovaného posouvače úrovně, který je následně implementován v 800 V půlmůstkovém kontroléru pro průmyslové aplikace. Ve srovnání s tradičními galvanickými izolátory jsou výrobní náklady tohoto řešení nižší. Pro aplikace vyžadující vyšší úroveň galvanické izolace je popsán následný vývoj galvanicky izolovaného posouvače úrovně, který využívá pouze jeden galvanicky oddělený posouvač úrovní pro komunikaci v obou směrech, což výrazně snižuje plochu struktury izolátoru. Jako součást následného návrhu je představen galvanický izolátor který je schopen přenášet analogovou hodnotu napětí. Analogový izolátor byl testován v reálné aplikaci síťového spínaného zdroje jako náhrada standardního optočlenu. Tato konstrukce umožňuje integraci primárních a sekundárních obvodů v jednom pouzdře, což umožní snížit složitost a cenu spínaného zdroje.
This Thesis introduces a novel lateral resonant coupling technique and discusses the design of an 800 V galvanically isolated translator which is subsequently utilized in the 800 V half bridge driver for industrial applications. The fabrication cost of this design is lesser in comparison with the currently widespread galvanically isolated translators. For applications that require a higher level of galvanic isolation, a follow-up development of the galvanically isolated translator is presented. This design utilizes a single galvanic isolator for communication in both, low-to-high and high-to-low, directions, which greatly reduces the area consumed by the isolator. As a part of the subsequent design, a galvanic isolator transmitting an analog value is introduced. The analog isolator has been tested in a real AC-DC converter application as a replacement of the standard opto-coupler. This design enables full integration of primary and secondary side controllers in a single package, thereby reducing the complexity and cost of the AC-DC converters.
This Thesis introduces a novel lateral resonant coupling technique and discusses the design of an 800 V galvanically isolated translator which is subsequently utilized in the 800 V half bridge driver for industrial applications. The fabrication cost of this design is lesser in comparison with the currently widespread galvanically isolated translators. For applications that require a higher level of galvanic isolation, a follow-up development of the galvanically isolated translator is presented. This design utilizes a single galvanic isolator for communication in both, low-to-high and high-to-low, directions, which greatly reduces the area consumed by the isolator. As a part of the subsequent design, a galvanic isolator transmitting an analog value is introduced. The analog isolator has been tested in a real AC-DC converter application as a replacement of the standard opto-coupler. This design enables full integration of primary and secondary side controllers in a single package, thereby reducing the complexity and cost of the AC-DC converters.
Description
Citation
PTÁČEK, K. Vysokonapěťové struktury pro galvanickou iziolaci v integrovaných obvodech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Mikroelektronika a technologie
Comittee
prof. Ing. Vladislav Musil, CSc. (předseda)
prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. - oponent (člen)
prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. (člen)
doc. Ing. Ota Salyk, CSc. (člen)
doc. Ing. Vladimír Kolařík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Šteffan, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-14
Defence
Disertační práce přináší nové poznatky v oblasti vysokonapěťových integrovaných obvodů. Umožňuje nové aplikace při jejich řízení a měření. Při obhajobě uchazeč zodpověděl všechny otázky oponentů a členů komise a prokázal hluboké znalosti a orientaci v problematice bipolárních i unipolárních integrovaných obvodů ve fyzicky pevné fázi.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení