一般情況下，為應(yīng)用選擇合適的數(shù)字隔離器需要從安全性和設(shè)備性能的角度出發(fā)，需要考慮功能集、隔離性能、選擇正確的數(shù)字隔離器、安全要求、數(shù)字隔離器的隔離柵的典型預(yù)期壽命、確定標(biāo)準(zhǔn)額定電壓和產(chǎn)品支持的爬電距離和電氣間隙七方面的因素。
某些電路在嘗試互相通信時會受損，而數(shù)字隔離器可使電路在互相通信時避免受損。工業(yè)市場上有許多需求在推動隔離器的廣泛使用。主要推動因素是元件保護(hù)、用戶安全、信號電平轉(zhuǎn)換和遵守安全規(guī)定的系統(tǒng)要求。在所有這些情況下，隔離器件都能通過實(shí)現(xiàn)額外的功能并確保系統(tǒng)安全運(yùn)行來為系統(tǒng)增加價值。
添加隔離設(shè)備在許多情況下電路性能都會提高，并且在所有情況下組件安全性都會提高。隔離設(shè)備允許多個電源域共存和通信，這意味著敏感電路與開關(guān)電路會被隔離開來?，F(xiàn)代化數(shù)字隔離技術(shù)支持大規(guī)模集成，這意味著電路組件數(shù)量可以減少。性能、效率、大小和成本都是添加隔離設(shè)備時可能會受到影響的方面。
直到最近十年，設(shè)計者還都在使用光電耦合器來滿足隔離需求，但從那時起，數(shù)字隔離技術(shù)已經(jīng)取得了很大進(jìn)展?，F(xiàn)在，基于CMOS的數(shù)字隔離技術(shù)已成為系統(tǒng)中隔離任務(wù)的首選技術(shù)。下面，針對光電耦合器和數(shù)字隔離器，我們做出以下對比分析。簡單來說，光電耦合器是一種混合設(shè)備，使用LED發(fā)出的光將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁綦x柵另一端的光檢測器。邏輯高狀態(tài)時，LED打開，邏輯低狀態(tài)時，LED關(guān)閉。光電耦合器功耗高，易于老化和受溫度影響，并提供有限的數(shù)據(jù)速率，通常低于1Mb/s。但是，數(shù)字隔離設(shè)備是為符合安全規(guī)定而創(chuàng)建的，同時可最大限度地發(fā)揮現(xiàn)代化CMOS技術(shù)的優(yōu)勢。為此，數(shù)字隔離設(shè)備使用半導(dǎo)體工藝技術(shù)來創(chuàng)建變壓器或電容器，以便傳輸數(shù)據(jù)而不是傳輸光，通過使用這種技術(shù)，性能和功能集成都得到了改善。
光電耦合器雖然已并入許多設(shè)計中，但是基于過時的LED技術(shù)，其輸出因輸入電流、溫度和老化而有顯著變化。這降低了設(shè)備在生命周期內(nèi)的性能。數(shù)字隔離組件可輕松提供占用空間更小的多通道隔離解決方案，由于故障率更低可提高系統(tǒng)可靠性，可提供兩倍的電氣噪聲抗擾度，可在更寬的溫度范圍(-40℃~125℃)內(nèi)工作，而且不會隨著時間的推移老化或降低性能。通常，使用高頻載波代替光能夠?qū)崿F(xiàn)低操作功率和高速操作，這可支持精確的時序規(guī)格。
如何為應(yīng)用選擇合適的數(shù)字隔離器
一般情況下，我們需要從安全性和設(shè)備性能的角度出發(fā)，為應(yīng)用選擇合適的數(shù)字隔離器需要考慮以下七方面的因素。
◆ 功能集
就功能集而言，要考慮隔離通道的數(shù)量和通道配置。傳播延遲等時序規(guī)格應(yīng)適合自己的系統(tǒng)。
◆ 隔離性能
就隔離性能而言，重要的是要了解系統(tǒng)所需的隔離等級。瞬態(tài)噪聲抗擾度和電磁輻射情況是與隔離結(jié)構(gòu)相關(guān)的其他考慮因素。就隔離等級而言，鑒于系統(tǒng)環(huán)境，可能要考慮封裝選項(xiàng)。
◆ 選擇正確的數(shù)字隔離器
第一個挑戰(zhàn)是為各個應(yīng)用選擇正確的數(shù)字隔離器。如前所述，每個組件都有自己的規(guī)格，就像每個應(yīng)用都有特殊需求一樣。一旦確定和設(shè)計了適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，系統(tǒng)設(shè)計者便可以其典型的方式進(jìn)行系統(tǒng)評估。
◆ 安全要求
一旦您確定了應(yīng)用的需求，您就需要確保設(shè)備符合UL、CSA、VDE和CQC等鼎級安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)要求達(dá)到的相應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)。這些安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)使用其組件安全標(biāo)準(zhǔn)來限定和指定安全組件的一分鐘耐壓等級，這通常為2.5kVrms、3.75kVrms或5kVrms，或其生命周期內(nèi)的工作電壓，這通常在125Vrms～1000Vrms之間。所有Silicon Labs的組件安全證書都可通過訪問silabs.com在線申請。
◆ 數(shù)字隔離器的隔離柵的典型預(yù)期壽命
這取決于所用材料及其厚度。使用的標(biāo)準(zhǔn)材料包括聚合物基、聚酰亞胺基或基于二氧化硅的絕緣體。一般來說，隔離柵的使用壽命可輕松超過25年。
◆ 確定標(biāo)準(zhǔn)額定電壓
常見的一分鐘額定電壓為1kVrms、2.5kVrms、3.75kVrms或5kVrms，具體取決于設(shè)備制造商。為了提供浪涌保護(hù)，有些設(shè)備可以達(dá)到10kVpk。
◆ 產(chǎn)品支持的爬電距離和電氣間隙
終端系統(tǒng)對需要高達(dá)250Vrms工作絕緣的基本絕緣和加強(qiáng)絕緣提出的兩種最常見的爬電距離和電氣間隙要求分別是3.2mm和6.4mm。通常，窄體SOIC封裝和寬體SOIC封裝分別支持大約4mm和大約8mm的爬電距離/電氣間隙。
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