概要

本應用報告概述了高速數(shù)字電路中電子隔離的必要性、實施以及特性，討論了在一個隔離層上進行光、磁(電感)和電氣(電容)信號傳輸?shù)膬?yōu)點和缺點，并對ISO72x系列數(shù)字隔離器中使用的電容耦合技術(shù)作了特別的重點闡述。

1. 引言

隔離就是將一部分與其他部分中的非理想影響分離開來。在電子電路中，電介質(zhì)通過阻斷直流電(DC)實現(xiàn)電路隔離。那么被隔離的電路如何在一個更大的電氣系統(tǒng)中運行呢？這個問題的答案便是本應用報告的主題。

隨著德州儀器(TI)和其他供應商推出的產(chǎn)品數(shù)量不斷增加，隔離信號的傳輸選項也隨之增加，從而使設(shè)計人員在產(chǎn)品選擇上變得更加復雜。本報告闡述了隔離器的重要特性，并說明了各產(chǎn)品之間的差異和相似之處。

在對電路隔離的必要性進行回顧之后，我們對電介質(zhì)信號傳輸?shù)娜N方法以及模擬對數(shù)字隔離器進行了討論，并對每一類型數(shù)字隔離器的實例進行了描述和對比。

2. 電路隔離的必要性

隔離電路的主要原因是保護電路不受危險電壓和電流的損壞。在圖1的醫(yī)療應用實例中，即使是小量的AC電流也有可能造成致命的傷害，因此需要采用一個隔離層來保護病人。隔離還可對敏感電路進行保護，使其免于受到工業(yè)應用中出現(xiàn)的高壓損壞。圖2的工業(yè)實例僅為一個高壓測量法。將傳感器與實際高壓相隔離使得對低壓電路的測量成為可能。

圖1：電源和病人之間可能的電路通路。

保護原理是將高電壓電位(potential)隔離，其可能出現(xiàn)在各系統(tǒng)或電路中，如圖3中的線纜應用所示，其中的長距離可以將一個驅(qū)動器和接收機隔離。經(jīng)過如此的長距離，接地可能處在不同電壓中。通過隔離，在隔離器而非敏感電路中形成電壓差。

圖3：設(shè)備之間的接地電壓差。

如圖4所示，通過相對于其他電路組件而言的高阻抗，隔離中斷了由電路通路形成的環(huán)路。通過中斷該環(huán)路，噪聲電壓出現(xiàn)在隔離層上，而非出現(xiàn)在接收機或更為敏感的組件上。噪聲電壓的高電平可以由外部電流或電壓源(例如：電感馬達和閃電(lightning))耦合。

3. 電路隔離器

在允許通過電磁或光鏈路進行模擬或數(shù)字信號傳輸?shù)耐瑫r，電路隔離器阻礙了各電路之間的低頻電流。數(shù)字隔離器傳輸二進制信號，模擬隔離器則在隔離層上傳輸連續(xù)信號。在模擬和數(shù)字隔離器中，工作和峰值額定電壓以及共模瞬態(tài)抗擾度均為這種隔離層的重要特性。當對數(shù)字信號進行隔離時，隔離電路的這些重要特性為輸入和輸出邏輯電壓電平、信號速率、數(shù)據(jù)運行長度以及自動防護響應。

DIY機械鍵盤相關(guān)社區(qū):機械鍵盤DIY

隔離器相關(guān)文章:隔離器原理

上一頁 1 2 3 下一頁