电路隔离选择光耦还是数字隔离器呢?
发布时间:2019-11-26

电路隔离是将输入和输出两端在物理层隔开,两端之间没有直接连接的线路,一般采用耦合的方式实现信号和功率的传输。使用隔离电路的一个首要原因是为了消除噪声;另一个重要原因是保护器件(或人)免受高电压的危害。当前一般使用光耦或数字隔离器达到隔离的目的。

光耦的基本工作原理首先输入信号控制发光二极管发光,其次由光传感器接收光信号、经放大电路放大后输出,利用“电-光-电”转换实现信号的隔离传输。光耦是70年代发展起来的隔离器件,作为隔离产品的行业老大,主要优点是信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,无触点,产品种类繁多,电路成熟,广泛应用于各个领域,且具有一定成本优势。

与光耦相比数字隔离器最直观的优点是:

1)体积小,集成度高。无论是与普通的521、817相比还是高速的6N137、6N136相比,数字隔离器可节约70%的PCB面积。

2)数字隔离器的功耗非常低,大约相当于光耦的1/10左右。

3)数字隔离器的速度可达150Mbps,大约为光耦的3倍。

4)数字隔离器的CMTI远远高于光耦,数字隔离器的CMTI至少为±25kV/µs,而典型光耦的CMTI仅为±10kV/µs

5)数字隔离器的传播延迟远远低于光耦,数字隔离器的传播延迟一般为几纳秒至几十纳秒,而光耦的传播延迟一般为几百纳秒。

6)数字隔离器可采用CMOS标准工艺制作,可靠性更高,而传统光耦的最大问题是可靠性。

那么隔离究竟是选择光耦合器还是数字隔离器呢?

如果工作速度达到MHz,推荐使用数字隔离器。目前磁耦数字隔离器大量应用于电力自动化、工业测量、楼宇控制、煤矿安全、安防消防、智能交通、流量计、运动控制、电机控制、汽车车体通讯、仪器仪表、航天航空等产品及领域;在铁路、卫星接收、医疗等领域的应用正逐步扩大。电容数字隔离器适用于工厂自动化、过程控制(PLC)和数据采集系统等有干扰的高电压应用场合。

在低速场合中,几毛钱的光耦具有极大成本优势,是主要选择的隔离产品。