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如何成为出色的模拟工程师(三):数字隔离与模拟隔离

时间:2016-04-28 07:15:23  来源:  浏览量:

工业电路设计的工程师都要用隔离技术来解决安全问题、法规监管,以及接地层问题。如果您的电路中做了隔离,就可以在两个点之间交换信息和功率,而不会有实际的电流流动。隔离有两大好处。首先,它能防止人员和设备遭受到有潜在危险的浪涌电流和电压。其次,它可以防止意外的接地回路,从数据链路和其它互连对信号造成干扰。电子发烧友网根据几种常见的隔离技术做了详细和说明。

数字隔离技术介绍

多年来,工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限,唯一合理的选择是光耦合器。如今,数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系,对于正确选择数字隔离器十分重要。这三个要素是:绝缘材料、结构和数据传输方法。

设计人员之所以引入隔离,是为了满足安全法规或者降低接地环路的噪声等。电流隔离确保数据传输不是通过电气连接或泄漏路径,从而避免安全风险。然而,隔离会带来延迟、功耗、成本和尺寸等方面的限制。数字隔离器的目标是在尽可能减小不利影响的同时满足安全要求。

数字隔离器结构原理及优势剖析

传统隔离器——光耦合器则会带来非常大的不利影响,功耗极高,而且数据速率低于1 Mbps。虽然存在更高效率和更高速度的光耦合器,但其成本也更高。

数字隔离器问世于10多年前,目的是降低光耦合器相关的不利影响。数字隔离器采用基于CMOS的电路,能够显著节省成本和功耗,同时大大提高数据速率。数字隔离器由上述要素界定。绝缘材料决定其固有的隔离能力,所选材料必须符合安全标准。结构和数据传输方法的选择应以克服上述不利影响为目的。所有三个要素必须互相配合以平衡设计目标,但有一个目标必须不折不扣地实现,那就是符合安全法规。

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