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如何选择电路中的隔离器?

数字隔离器,是一种将输入信号进行转换输出,输入、输出和两端工作电源两者相互隔离,又名信号隔离器,隔离芯片。是工业控制系统中重要组成部分。
由于在很多电子产品中需要对信号传输、人体、设备等进行安全防护,电路设计工程师一般都会选择一款合适的隔离器来保护产品。常见隔离器有光电耦合隔离器(光耦)、磁感隔离器、电容式隔离器三种,光耦已经在市场上存在50年左右了,磁感隔离器和电容式隔离器进入市场10年,后两者对于很多工程师还不是太熟悉。今天我们就简单介绍这些隔离器的选型。
先谈一下光耦,光耦虽然已经在市场上使用50年左右,大部分工程师常常对光耦的选型还是不能顺畅选型,导致产品出现失误。光耦选型一般除了考虑耐压等级外,还要考虑比电容式隔离更为复杂的电流传输比(CTR)、输入输出电压模式、上拉下拉电阻阻值,加之光耦又细分很多种类DC光耦、AC光耦、达林顿光耦、可控硅光耦等,又分线性光耦、非线性光耦,只有速度真的超过1Mbps速度以上的才真正标识出具体的速度。我曾经跟一位比较资深的工程师讨论光耦的选型,他介绍经常被光耦的电流传输比弄得头疼。除此之外,由于光耦的内部是依靠光来作为信号的载体的,在不同温度条件下LED发光情况也是不同的,因此需要考虑在不同温度下充分的余量。还有一个更为头疼的事情,那就是根据输出的要求不同,要选择不同的驱动三极管和上拉下拉电阻以获得更好的信号。除此之外,光耦本身原理决定了其性能衰减和寿命不佳,老化失效常常成为产品售后的严重质量投诉。
再来说选择数字隔离器即电容式隔离器的选型,完全没有光耦选型的这些头疼之事,就考虑以下四个因素就够了,
1、 耐压等级;
2、 信号传输速度;
3、 输入输出电源电压;
4、 信号通道数和通讯方向;