數(shù)字隔離工作原理及其應(yīng)用

　　本文將重點對數(shù)字隔離器的工作原理，產(chǎn)品特點及性能等分別進(jìn)行介紹，再講解數(shù)字隔離器在電子產(chǎn)品中的部分應(yīng)用。

　　一、隔離產(chǎn)品的工作原理

　　1、按照隔離產(chǎn)品的傳播方式可以分為光耦隔離、磁隔離和電容隔離，以及Silicon Labs產(chǎn)品中采用的無線隔離。以光耦為例，其傳播原理如下：

?

　　輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管(LED)，使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(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。其優(yōu)點是信號單向傳輸，隔離電壓高，抗干擾能力強(qiáng);其缺點也比較明顯，速度不會特別快，最高50Mbps，LED功耗較大，工作時間較長LED很容易老化。

　　2、Silicon Labs以無線的方式實現(xiàn)信號的隔離和傳播，下面以Si84xx為例說明其工作原理。

?

　　說明：左邊Input做為信號的輸入，將該信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號后，右邊進(jìn)行RF接收和處理，并且通過Output將接收的信號進(jìn)行輸出。無線信號的調(diào)制頻率為2.4GHz左右，不在通訊頻率范圍。其調(diào)制和解調(diào)信號如下圖：

?

　　因為采用了無線信號進(jìn)行信號的傳遞，信號的轉(zhuǎn)換和傳遞速度快，數(shù)據(jù)傳遞速率可達(dá)到150Mbps，尺寸也可以做的很小，功耗非常低，傳播時間短，隔離電壓非常高。由于是無線進(jìn)行信號傳遞，容易造成電磁干擾。

　　二、Silicon Labs隔離產(chǎn)品分類及特點

　　1，Silicon Labs隔離產(chǎn)品，大致可分為三類，數(shù)字隔離，隔離門級驅(qū)動，電流隔離傳感，如下：

?

　　2，產(chǎn)品特點。Silicon Labs隔離產(chǎn)品具有功耗低、速度快、傳播延遲短等優(yōu)點，是業(yè)界速度最快，集成度最高的隔離器。最高速度達(dá)到150Mbps，一個IC最高能集成6通道，隔離電壓可達(dá)到5KV，共模瞬態(tài)抗擾度(CMTI)高，大于25KV/uS;EMI方面，符合IEC 61000-4-8 和 IEC 61000-4-9標(biāo)準(zhǔn)。

　　3，數(shù)字隔離可供選擇的產(chǎn)品非常多，有單向、雙向及混合型的隔離產(chǎn)品，單通道和多通道的產(chǎn)品均有，如下。

?