数字隔离

在电气化和数字化程度日益提高的今天，保护人员、贵重资产和关键数据免受高压和其他干扰影响，比以往任何时候都更加重要。数字隔离技术可以解决这一挑战。随着工厂自动化、电动汽车和先进的数字医疗设备快速升级，值得信赖的安全性和数据完整性变得至关重要。

Analog Devices（ADI）拥有全系列接口和隔离产品，提供数字隔离器、隔离式收发器，隔离式模数转换器（ADC）以及涵盖很多通信标准的解决方案。ADI接口产品加持屡获殊荣的iCoupler^®技术和isoPower^®技术，从容应对高噪声、恶劣、无法预测的应用环境，具备信号高可靠性、安全性和性能的最佳组合，助你摆脱光耦合器相关的诸多限制，轻松实现隔离。

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<font color="#FF0000">本期讲师：Yu Lu，Maxim TTS应用工程师</font>

隔离的意义是在两个切断电气连接的系统间传输信号。在一个电气系统中，采用隔离技术的目的有两方面：

1，防止高压系统，或者浪涌电流导致人或设备受伤害。

2，避免系统间通过地回路注入的干扰，以确保系统的精确测量，特别是对模拟信号的调理。

本期《工程师园地》，Maxim TTS工程师陆宇就带大家一起探讨数字隔离技术，希望对您有帮助。

隔离是交流电压电机驱动不可分割的一部分。电气隔离的方法有多种——主要采用光耦合器和数字隔离器。使用数字隔离器与传统的光耦合器相比具有数种优势——其中包括成本更低、元件数量更少、可靠性更强。本文以传统电机控制器设计为基础，对几种隔离方法进行比较，以突显数字隔离器的优势。

<strong>光耦合器与数字隔离器的背景知识</strong>

光耦合器使用LED发出的光将数据通过隔离栅传输到一个光电二极管。当LED开启和关闭时，将在电气隔离光电二极管一端产生逻辑高和低信号。光耦合器的速度与光电二极管检波器的速率以及为其二极管电容充电的时间直接相关。提升速度的一种方式是提高LED电流，但其代价是功耗的增加。

而基于变压器的数字隔离器借助变压器以磁性方式将数据通过隔离栅进行耦合。变压器电流脉冲通过一个线圈，形成一个很小的局部磁场，从而在另一个线圈生成感应电流。变压器的传输速率自然比光耦合器快很多。而且变压器为差分架构，具有出色的共模瞬变抗扰度。另外，由于数字隔离器基于变压器，而光耦合器则基于LED，因此，数字隔离器的可靠性/MTTF要远远优于光耦合器。

<strong>电机驱动设计中的隔离</strong>