Motor control applications, Isolated current and voltage sens- ing, Common mode rejection – Avago Technologies ACPL-224-500E User Manual
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AV02-4387EN
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Avago Technologies
Isolated Current and Voltage Sens-
ing
Avago Technologies provides several
analog isolation amplifier prod-
ucts for isolated precision current
and voltage sensing for monitor-
ing motor performance. Avago
also offers a digital output isolation
amplifier for direct connection to
a micro-controller. Compared to
Hall-Effect sensors, Avago’s isolation
amplifiers have excellent gain and
offset characteristics, especially very
low offset drift over a wide tempera-
ture range. In addition, they provide
a compact, low-cost, and reliable so-
lution for motor drive designers that
need to accurately measure motor
voltage and current. Some of the key
performance features include:
• 12bit linearity (HCPL7860)
• over current detection (HCPL
788J)
• ±200 mV input range
• 40°C to +85°C operating tem-
perature range
• 15 kV/
µs isolation transient im-
munity
• Safety Standards Certifications:
UL, CSA, IEC/EN/DIN EN 60747-5-
2
Analog Signal Isolation for Speed
and Position Measurement
Avago Technologies offers a low
cost, high accuracy, isolated ampli-
fier solution for the measurement
of speed and position in a motor.
With the use of Avago Technologies’
HCNR201 and low cost operational
amplifiers, circuit designers have
the flexibility of designing analog
isolation amplifiers that have low
input bias currents, high bandwidth,
stable gain, and very high linearity.
Common Mode Rejection
The detector shield in the opto-
coupler prevents CMR failure due
to capacitive coupling from the
input side of the optocoupler,
through the package, to the detec-
tor IC. However, this shield does not
eliminate the capacitive coupling
between the LED and the optocou-
pler output pins and output ground
as shown in Figure 2. This capacitive
coupling causes
Figure 2. AC Equivalent for a Digital Optocoupler
perturbations in the LED current
during common mode transients
and becomes the major source of
CMR failures for a shielded optocou-
pler. The main design objective of a
high CMR LED drive circuit becomes
keeping the LED in the proper state
(on or off) during common mode
transients. The recommended
application circuits for Avago’s gate
drive applications can achieve 15
kV/
µs CMR while minimizing com-
ponent complexity.
Another cause of CMR failure for a
shielded optocoupler is direct cou-
pling to the optocoupler output
pins through C
LED01
and C
LED02
in
Figure 2. Many factors influence the
effect and magnitude of the direct
coupling including: the use of an
internal or external output pull-up
resistor, the position of the LED
current setting resistor, the connec-
tion of the unused input package
pins, and the value of the capaci-
tor at the optocoupler output (CL).
The recommended gate drive and
IPM interface application circuits for
Avago optocouplers have been op-
timized to reduce the likelihood of
CMR failure.
Motor Control Applications
1
2
SHIELD
8
7
6
5
3
4
20 k
Ω
C
LEDP
C
LEDN
C
LED02
C
LED01
- ACPL-227-500E ACPL-244-500E ACPL-247-500E ACPL-785J-000E ACPL-C780-000E ACPL-C784-000E ACPL-C78A-000E HCPL-0201 HCPL-0211 HCPL-0300 HCPL-0302 HCPL-0314 HCPL-0370 HCPL-0452 HCPL-0453 HCPL-0454 HCPL-0466 HCPL-0500 HCPL-0501 HCPL-050L HCPL-0530 HCPL-0531 HCPL-0534 HCPL-053L HCPL-0600 HCPL-0601 HCPL-060L HCPL-0611 HCPL-061A HCPL-061N HCPL-0630 HCPL-0631 HCPL-063A HCPL-063L HCPL-063N HCPL-0661 HCPL-0700 HCPL-0701 HCPL-0708 HCPL-070A HCPL-070L HCPL-0710 HCPL-0720 HCPL-0721 HCPL-0723 HCPL-0730 HCPL-0731 HCPL-0738 HCPL-073A HCPL-073L HCPL-0872 HCPL-0900 HCPL-090J HCPL-091J HCPL-092J HCPL-0930 HCPL-0931 HCPL-177K HCPL-177k#200 HCPL-177K-100 HCPL-177K-300 HCPL-177K-600 HCPL-181-000E HCPL-1930 HCPL-1930#100 HCPL-1930#200 HCPL-1930#300 HCPL-1931 HCPL-1931#100 HCPL-1931#200 HCPL-1931#300 HCPL-193K HCPL-193K#200 HCPL-2200 HCPL-2201 HCPL-2202 HCPL-2211 HCPL-2212 HCPL-2219 HCPL-2231 HCPL-2232 HCPL-2300 HCPL-2400 HCPL-2430 HCPL-2502 HCPL-2503 HCPL-250L HCPL-2530 HCPL-2531 HCPL-2533 HCPL-253L HCPL-257K HCPL-257K#200 HCPL-257K-100 HCPL-257K-300 HCPL-2601 HCPL-2602 HCPL-260L HCPL-2611 HCPL-2612 HCPL-261A HCPL-261N HCPL-2630 HCPL-2631 HCPL-263A HCPL-263L HCPL-263N HCPL-268K HCPL-268K#200 HCPL-268K-100 HCPL-268K-300 HCPL-270L HCPL-2730 HCPL-2731 HCPL-273L HCPL-3020 HCPL-3120 HCPL-3140 HCPL-314J HCPL-3150 HCPL-315J HCPL-316J HCPL-3180 HCPL-354-000E HCPL-3700 HCPL-3760 HCPL-4100 HCPL-4200 HCPL-4502 HCPL-4503 HCPL-4504 HCPL-4506 HCPL-4534 HCPL-4562 HCPL-4661 HCPL-4701 HCPL-4731 HCPL-5120 HCPL-5120-100 HCPL-5120-200 HCPL-5120-300 HCPL-5121 HCPL-5121-100 HCPL-5121-200 HCPL-5121-300 HCPL-5150 HCPL-5150-100 HCPL-5150-200 HCPL-5150-300 HCPL-5151 HCPL-5151-100 HCPL-5151-200 HCPL-5151-300 HCPL-5200 HCPL-5200#100 HCPL-5200#200 HCPL-5200#300 HCPL-5201 HCPL-5201#100 HCPL-5201#200 HCPL-5201#300 HCPL-520K HCPL-520K#200 HCPL-520K-100 HCPL-520K-300 HCPL-5230 HCPL-5230#100 HCPL-5230#200 HCPL-5230#300 HCPL-5231 HCPL-5231#100 HCPL-5231#200 HCPL-5231#300 HCPL-523K HCPL-523K#200 HCPL-523K-100 HCPL-523K-300 HCPL-5300 HCPL-5300#100 HCPL-5300#200 HCPL-5300#300 HCPL-5301 HCPL-5301#100 HCPL-5301#200 HCPL-5301#300 HCPL-530K HCPL-530K#200 HCPL-5400 HCPL-54#100 HCPL-54#200 HCPL-54#300 HCPL-5401 HCPL-5401#100 HCPL-5401#200 HCPL-5401#300 HCPL-540K HCPL-540K#200 HCPL-540K-100 HCPL-540K-300 HCPL-5430 HCPL-5430#100 HCPL-5430#200 HCPL-5430#300 HCPL-5431 HCPL-5431#100 HCPL-5431#200 HCPL-5431#300 HCPL-543K HCPL-543K#200 HCPL-543K-100 HCPL-543K-300 HCPL-5500 HCPL-5500#100 HCPL-5500#200 HCPL-5500#300 HCPL-5501 HCPL-5501#100 HCPL-5501#200 HCPL-5501#300 HCPL-550K HCPL-550K#200 HCPL-550K-100 HCPL-550K-300 HCPL-5530 HCPL-5530#100 HCPL-5530#200 HCPL-5530#300 HCPL-5531 HCPL-5531#100 HCPL-5531#200 HCPL-5531#300 HCPL-553K HCPL-553K#200 HCPL-553K#300 HCPL-553K-100 HCPL-5600 HCPL-5600#100 HCPL-5600#200 HCPL-5600#300 HCPL-5601 HCPL-5601#100 HCPL-5601#200 HCPL-5601#300 HCPL-560K HCPL-560K#200 HCPL-560K-300 HCPL-560K-100 HCPL-5630 HCPL-5630#100 HCPL-5630#200 HCPL-5630#300 HCPL-5631 HCPL-5631#100 HCPL-5631#200 HCPL-5631#300 HCPL-563K HCPL-563K#200 HCPL-563K-100 HCPL-563K-300 HCPL-5650 HCPL-5650#200 HCPL-5651 HCPL-5651#200 HCPL-5700 HCPL-5700#100 HCPL-5700#200 HCPL-5700#300 HCPL-5701 HCPL-5701#100 HCPL-5701#200 HCPL-5701#300 HCPL-570K HCPL-570K#200 HCPL-570K#300 HCPL-570K-100 HCPL-5730 HCPL-5730#100 HCPL-5730#200 HCPL-5730#300 HCPL-5731 HCPL-5731#100 HCPL-5731#200 HCPL-5731#300 HCPL-573K HCPL-573K#200 HCPL-573K#300 HCPL-573K-100 HCPL-5760 HCPL-5760#100 HCPL-5760#200 HCPL-5760#300 HCPL-5761 HCPL-5761#100 HCPL-5761#200 HCPL-5761#300 HCPL-576K HCPL-576K#200 HCPL-576K-100 HCPL-6230 HCPL-6231 HCPL-623K HCPL-6250 HCPL-6251 HCPL-625K HCPL-6430 HCPL-6431 HCPL-643K HCPL-6530 HCPL-6531 HCPL-653K HCPL-6550 HCPL-6551 HCPL-655K HCPL-6630 HCPL-6631 HCPL-663K HCPL-6650 HCPL-6651 HCPL-665K HCPL-6730 HCPL-6731 HCPL-673K HCPL-6750 HCPL-6751 HCPL-675K HCPL-7510 HCPL-7520 HCPL-7560 HCPL-7710 HCPL-7720 HCPL-7721 HCPL-7723 HCPL-7800 HCPL-7800A HCPL-7840 HCPL-7850 HCPL-7850#100 HCPL-7850#200 HCPL-7850#300 HCPL-7851 HCPL-7851#100 HCPL-7851#200 HCPL-7851#300 HCPL-7860 HCPL-786J HCPL-788J HCPL-814-000E HCPL-817-000E HCPL-9000 HCPL-900J HCPL-901J HCPL-902J HCPL-9030 HCPL-9031 HCPL-J312 HCPL-J314 HCPL-J454 HCPL-J456 HCPL-M452 HCPL-M453 HCPL-M454 HCPL-M456 HCPL-M600 HCPL-M601 HCPL-M611 HCPL-M700 HCPL-M701 HCPL-T250 HCPL-T251