我正在设计一个接受 230 Vrms 电源连接的 ADC 前端电路。我的目标是测量电源的 RMS 电压。
虽然不是真的必要，但我认为将电源电压与电路板的其余部分电隔离是有意义的。
这需要在电路板的电源部分和 MCU 部分之间使用数字隔离或模拟隔离。我刚刚阅读了美国国家仪器公司关于隔离类型的白皮书，现在想知道满足我自己强加的隔离要求的最具成本效益的方法是什么。
模拟隔离：
数字隔离：
对于前端的增益放大器部分，我计划使用精密电阻来缩放和抵消交流输入：
根据白皮书，采用模拟隔离的唯一真正好处是隔离势垒位于 ADC 之前，从而为 ADC 输入增加了一点保护。缺点是这种方法会在测量中引入偏移、增益和非线性误差，并且与数字隔离技术相比，工作带宽会降低。
根据白皮书，数字隔离拓扑的实施成本也往往低于其模拟隔离兄弟。但是，当我查看所需部件的数据表时，我无法确认这一点：
两种方法的共同部分：
- 隔离部分的隔离电源 4.50 美元（即R1SE-0505-R）
- 1 美元用于 ADC 增益/偏移电阻加法器的参考电压（即MCP1501T-33E/CHY）
- 2 美元精密增益/偏移电阻器
数字隔离部件：
- 具有集成隔离串行输出的 11 美元 ADC（例如AD7402）
模拟隔离部件：
3 美元的隔离放大器（例如LIA135STR）
隔离栅 MCU 侧的 2 美元精密增益/偏移电阻器
或者，简而言之：数字 = 20 美元 | 模拟 = 12.50 美元
我猜这个白皮书假设数字更便宜，因为还没有可以使用的 ADC，但是在我的应用程序中，我在 MCU 上有一个可用的 ADC。
我犹豫要不要花 20 美元来使用数字隔离拓扑，尤其是因为我已经有了一个可以使用的 ADC。另一方面，我厌倦了花 10 美元购买一个没有真正精度的模拟隔离拓扑。
必须有一种更便宜的方法来做到这一点，不是吗？
我开始认为，也许我应该放弃隔离的想法，或者我需要开始考虑简单地使用从电源到 MCU 板的降压变压器进行隔离，并接受这样一个事实，即我是测量将具有与电源电压不同的形状。想法？
更新 正如@DanMills 所指出的，另一种选择是仅在输入电源上使用 230VAC 变压器来完成模拟隔离。 对 Digikey 的搜索显示，额定 230 VAC 的最便宜变压器为 6.80 美元（加拿大）：
所以，仍然相当昂贵，但绝对更可口。这种方法的缺点显然是它会扭曲输入波形并浪费能量。