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圖 4 雙通道及四通道電容隔離器的通道結(jié)構(gòu)
四通道隔離器用于隔離包括數(shù)據(jù)和控制線路的接口(例如：SPI)，其數(shù)據(jù)速率一般可達(dá) 20 到 80 Mbps。電感和電容隔離器之間的電流消耗在 30 Mbps 下時(shí)已經(jīng)有 10mA 以上的差別，在如 100 Mbps 等更高數(shù)據(jù)速率下時(shí)這一差別可高達(dá) 40mA。
因此，它其實(shí)并非重要的 DC 電流，而是數(shù)據(jù)速率的電流增加，即斜率 Δi/Δf。
預(yù)計(jì)使用壽命
隔離器的預(yù)計(jì)使用壽命由經(jīng)時(shí)擊穿 (TDDB) 決定，其為一種二氧化硅等電介質(zhì)材料的重要故障模式。由于制造帶來的雜質(zhì)和不完整性缺陷，電介質(zhì)會(huì)隨時(shí)間而退化。這種退化會(huì)由于電介質(zhì)上施加的電場(chǎng)及其溫度的上升而加快。
預(yù)計(jì)使用壽命的確定是基于 TDDB E 模型，其為一種廣受認(rèn)可的電介質(zhì)擊穿模型。
實(shí)際上，周圍溫度維持在 150oC 時(shí)，TDDB 由隔離器的施加應(yīng)力電壓決定(請(qǐng)參見圖 5)。測(cè)試之初便激活一個(gè)計(jì)時(shí)器，其在隔離器電流超出 1 mA 時(shí)停止，表明電介質(zhì)擊穿。記錄每個(gè)測(cè)試電壓的故障時(shí)間，并根據(jù)理論 E 模型曲線進(jìn)行繪圖。
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圖 5 TDDB 測(cè)試方法
圖 6 所示的 TDDB 曲線表明，電容隔離器的測(cè)試數(shù)據(jù)(時(shí)間為 5 年)完全匹配 E模型預(yù)測(cè)，從而得出在 400 Vrms (560 Vpk) 工作電壓下 28 年的預(yù)計(jì)使用壽命，而相同電壓下電感隔離器的預(yù)計(jì)使用壽命則小于 10 年。TDDB 曲線還表明，在 700 V 和 2.5 kV 之間電容隔離器的壽命比電感隔離器長約 10 倍。
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圖 6 電容和電感隔離器的預(yù)計(jì)使用壽命
若要達(dá)到 10 到 30 年的工業(yè)預(yù)計(jì)使用壽命，使用 SiO2 電介質(zhì)的電容隔離器是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)唯一可行的解決方案。