一、什么是隔離？為什么要隔離？以及隔離會(huì)用在什么場(chǎng)合？

一般在兩種情況下會(huì)采用隔離技術(shù)：

第一種情況是：在有可能存在損壞設(shè)備或危害人員的潛在電流浪涌時(shí)。如醫(yī)療上的應(yīng)用、電機(jī)控制、總線隔離等方面。

第二種情況是：必須避免存在不同地位和分裂的接地回路的互連。

兩種情況都是采用隔離來(lái)避免電流流過(guò)，而允許兩點(diǎn)之間有數(shù)據(jù)或功率傳送。

。

隔離應(yīng)用在什么地方？

隔離普遍應(yīng)用于包含高壓、高速或高精度的通信、長(zhǎng)距離通信的場(chǎng)合。常見(jiàn)的應(yīng)用有：

? 工業(yè)輸入/輸出系統(tǒng)

? 接口方面

? 電源

? 電機(jī)控制

? 儀器儀表

我們能在一個(gè)很廣泛的市場(chǎng)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)這些應(yīng)用，包括：

? 醫(yī)學(xué)設(shè)備

? 通信網(wǎng)絡(luò)

? 等離子顯示器

? 混合動(dòng)力汽車(chē)設(shè)備

隔離涉及的參數(shù)是什么？

衡量絕緣器的隔離特性的參數(shù)有很多，包括：

? 隔離等級(jí)

? 額定工作電壓

? 瞬間抑制性（共模抑制）

什么是隔離等級(jí)（隔離電壓）？

絕緣體的隔離等級(jí)（也叫做隔離電壓）是一個(gè)短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)抗共模電壓能力的量度。通常根據(jù)60Hz RMS來(lái)衡量，是器件在一分鐘內(nèi)承受輸入與終端輸出之間高壓的能力。一般的隔離設(shè)備的隔離電壓是2.5KV RMS。有的設(shè)備的這個(gè)參數(shù)會(huì)達(dá)到3.75KV RMS或者更高。隔離電壓不能衡量器件長(zhǎng)時(shí)間承受安全電壓的能力，那是工作電壓或額定電源電壓來(lái)描述的。

什么是額定工作電壓？

額定工作電壓定義了穩(wěn)定工作狀態(tài)下器件能夠承受的一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的最大電壓。一般是從100到600V RMS。

什么是瞬態(tài)共模抑制能力？

一個(gè)隔離器的瞬態(tài)共模抑制能力衡量了當(dāng)維持正確的信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候輸入和輸出部分之間的瞬態(tài)共模影響。很多隔離器件對(duì)此參數(shù)沒(méi)有相應(yīng)規(guī)定，有規(guī)定的范圍也是從5---25KV/μs。

隔離器件的其它重要工作參數(shù)？

理想的隔離器不需要消耗功率，傳輸信號(hào)沒(méi)有誤碼，而且可以輸入任何信號(hào)。因此其它重要工作參數(shù)包括：

? 工作電流，輸入信號(hào)電流，和輸入驅(qū)動(dòng)電流。

? 延遲時(shí)間

? 脈寬失真：即信號(hào)的輸出脈沖寬度與輸入信號(hào)脈沖寬度的差值

? 傳輸速度：可以支持的最大信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸速度

? 工作電壓范圍：電源的工作電壓范圍

? 工作溫度：器件工作的溫度范圍

以上的工作參數(shù)究竟哪個(gè)更重要，這要根據(jù)用戶的實(shí)際應(yīng)用情況而定，往往有時(shí)在這個(gè)系統(tǒng)中重要的參數(shù)而在另一個(gè)系統(tǒng)中并不重要。

還有其它的相對(duì)比較重要的工作參數(shù)就是隨工作溫度變化，器件的功率變化情況，輸入信號(hào)的噪音，還有直流輸入情況或在掉電情況下的輸出狀態(tài)等。

傳統(tǒng)的隔離方式有哪些"para" label-module="para">

這里有三種通常的隔離技術(shù):

? 光電隔離

? 變壓器隔離

? 電容隔離

在體積、成本、性能等各方面都有優(yōu)缺點(diǎn)，傳統(tǒng)的隔離方式是光電隔離：

什么是光耦"para" label-module="para">

光耦合技術(shù)是在透明絕緣隔離層(例如：空氣間隙)上的光傳輸，以達(dá)到隔離目的。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。

光耦合技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，光具有對(duì)外部電子或磁場(chǎng)內(nèi)在的抗擾性，而且，光耦合技術(shù)允許使用恒定信息傳輸。光耦合器的不足之處主要體現(xiàn)在速度限制、功耗以及LED老化上。

磁耦隔離變壓器隔離

什么是變壓器隔離"para" label-module="para">

變壓器隔離使用變壓器線圈來(lái)使傳輸信息通過(guò)隔離勢(shì)壘，隔離前端的電流變化通過(guò)線圈引起隔離另一側(cè)的電流變化. AC信號(hào)(例如以太網(wǎng))的隔離非常適合于變壓器耦合.變壓器隔離的優(yōu)點(diǎn)是速度高，而且可以給隔離端供電.然而,變壓器的體積比較大。.

磁耦技術(shù)(參看下面)是一種芯片級(jí)變壓器隔離技術(shù)。

磁耦隔離電容隔離

什么是電容隔離"para" label-module="para">

電容隔離使用電容器耦合數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)隔離勢(shì)壘.這種方式的功耗比較低，但在共模抑制方面卻有很大的不足。

磁耦隔離磁耦隔離

磁耦隔離技術(shù)

icoupler磁耦數(shù)字隔離器就是在上述背景下，由美國(guó)模擬器件公司ADI（Analog Devices Ins）設(shè)計(jì)開(kāi)

發(fā)的一款適合高壓環(huán)境的隔離電路。Icoupler技術(shù)是ADI公司的一項(xiàng)專利隔離技術(shù)，它是一種基于芯片尺

寸的變壓器，而非傳統(tǒng)的基于光電耦合器所采用的發(fā)光二極管（LED）與光敏三極管結(jié)合，因采用了高速

的iCOMS工藝，因此在功耗、體積、集成度、速度等各方面都優(yōu)于光耦。同時(shí)能滿足醫(yī)用設(shè)備高電壓工業(yè)

應(yīng)用、電源以及其它高隔離度環(huán)境的嚴(yán)格隔離要求，非常適合在各種工業(yè)上的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)通信、數(shù)

據(jù)轉(zhuǎn)換器接口、各種總線隔離以及其它多通道隔離應(yīng)用。

磁耦隔離磁耦產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

1、速度高：最高150Mbps;

2、功耗低：工作時(shí)的功耗僅為傳統(tǒng)光耦產(chǎn)品的1/10；

3、瞬態(tài)抑制能力更強(qiáng)：25KV/US

4、體積更小：一個(gè)芯片上最多四個(gè)通道

5、應(yīng)用方便：同一芯片內(nèi)提供正向和反向通信通道，而且不用任何外圍分立元件。

6、可靠性高，壽命長(zhǎng)：省去傳統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換部分，壽命與其它CMOS器件相同