什么是隔離式數(shù)字輸入？

隔離式數(shù)字輸入與數(shù)字隔離器雖然它們聽起來很相似，但隔離式數(shù)字輸入和數(shù)字隔離器之間實際上存在一些值得注意的差異。看完這篇文章，希望大家能輕松分辨出兩種隔離功能的區(qū)別。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

數(shù)字隔離器具有提供電流隔離數(shù)字信號路徑的基本(或經(jīng)常加強!)功能。TI 隔離結(jié)構(gòu)是電容式的，絕緣屏障由兩個采用我們的互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 工藝技術(shù)構(gòu)建的高壓電容器組成。高頻載波跨越隔離柵從初級側(cè)到次級側(cè)進行通信，我們的數(shù)字隔離器能夠承受高達12.8 kV的施加浪涌電壓和1.5 kV的工作電壓，而不會破壞雙電容柵。數(shù)字隔離器的一個關(guān)鍵組件是基本或增強隔離等級。

圖1：數(shù)字隔離器

基于電容的隔離的實際應用

隔離數(shù)字輸入提供基本(是的，基本!)功能，提供從傳感器輸入或其他輸入類型到主機控制器接口邏輯輸出的電流隔離。與數(shù)字隔離器不同，隔離式數(shù)字輸入的輸入級(如圖2所示)包括用戶設(shè)置的輸入閾值和集成電流限制，允許將9V至60V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為邏輯輸出。在最簡單的形式中，隔離式數(shù)字輸入用作隔離式比較器，并具有一些出色的附加功能，便于設(shè)計。

圖2：隔離數(shù)字輸入

使用差異

數(shù)字隔離器通常用于信號路徑中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器與主機控制器或微控制器(MCU)之間。數(shù)字隔離器也常見于特定系統(tǒng)的隔離電源功能中。

隔離式數(shù)字輸入專門設(shè)計為可編程邏輯控制(PLC)、電機控制和電網(wǎng)應用的數(shù)字輸入接收器，用于連接現(xiàn)場側(cè)輸入和主機控制器。隔離式數(shù)字輸入是面向現(xiàn)場的輸入，可輕松配置為灌電流和拉電流應用。集成電流限制可最大限度地減少較高輸入電壓環(huán)境中輸入的熱曲線，并通過一個簡單的外部電阻器進行設(shè)置，以符合國際電工委員會 (IEC) 61131-2 開關(guān)類型 1、2 或 3。一個額外的電阻器設(shè)置輸入電壓門限;在線計算器使電阻器選擇變得容易。

功率差異

數(shù)字隔離器需要初級側(cè)和次級側(cè)電源。在圖3中，隔離電源為ADC和與ADC接口的數(shù)字隔離器的“現(xiàn)場側(cè)”供電。

圖3：ISO7741 隔離 MCU 和 ADC 通信

隔離式數(shù)字輸入僅需要副邊電源。在ISO1211(圖4)和ISO1212隔離數(shù)字輸入中，現(xiàn)場側(cè)由輸入供電，因此不需要現(xiàn)場側(cè)電源。與其他分立式解決方案相比，這使得前端設(shè)計更簡單。

圖4：為 PLC 數(shù)字輸入模塊配置的 ISO1211

審核編輯：湯梓紅