編者按：日前,，德州儀器（TI）推出了新一代的一款具有集成電源的新型單芯片增強型隔離器ISOW7841,，其效率比現(xiàn)有集成器件高出80%。憑借更高效的功率傳輸,、更低的輻射發(fā)射和更高的抗擾度,，這款新型增強型隔離器能夠讓工業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)可靠運行,。那么這些是如何做到的呢,？德州儀器（TI）隔離器全球市場經(jīng)理Gina Hann女士向筆者做了詳細的簡述,。

作為數(shù)字隔離器的重要供應(yīng)商，德州儀器從1997年開始進入這一領(lǐng)域,，2001年開始發(fā)布第一代產(chǎn)品,，到2008年發(fā)布了第二代產(chǎn)品，最新一代是在2014年左右,，稱之為第三代隔離器?？梢钥闯?，每隔六七年德州儀器都會推一款創(chuàng)新型的隔離器產(chǎn)品。最新推出的ISOW7841是一款具有集成電源的新型單芯片增強型隔離器,，兼具更低輻射和更高轉(zhuǎn)換效率,。

隔離技術(shù)的重要意義

在開始介紹新款隔離器ISOW7841之前，Gina Hann女士首先分享了隔離技術(shù)對于電子設(shè)備的重要意義,。

早期的隔離技術(shù),，有光耦隔離技術(shù)，有使用變壓器來完成AC到AC的隔離，比如變電站上大型的變壓器,，也有像手機上用的小的直流變壓器,，這些是作為電源隔離。而數(shù)字隔離器既可以用來做電源隔離,，也可以用來做信號隔離,。

Gina Hann表示，隔離器是一種屏障和保護,，阻隔系統(tǒng)的DC和不需要的AC通過隔離帶,。隨著設(shè)備與設(shè)備之間的接口越來越頻繁，可以看到越來越多的傳感器被集成在各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中,，因而保護傳感器,，以及保護從傳感器上獲取信息的處理單元，就變得越來越重要,。隔離帶對保護信號的完整性至關(guān)重要,，同時，強化隔離有助于保護操作人員和低壓電路免受高壓影響,。

Gina Hann女士以工廠自動化為例講述了隔離技術(shù)的關(guān)鍵作用,。

在一個非常大的工廠，前端做信號采集,，從傳感器把信號采集進來進行后臺處理,，要連接好幾條生產(chǎn)線，設(shè)備到設(shè)備之間的長距離傳輸,，再到后臺信號的處理,，整個系統(tǒng)非常復(fù)雜。有一些應(yīng)用,，可能要做到從高壓側(cè)進來,，像220伏甚至380伏這樣一個高電壓，最終到MCU處理器上只有3.3伏,，這個信號怎么來處理,？從強電到弱電，其中涉及對人身的保護,，整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,、信號傳輸?shù)恼_性，確保整個復(fù)雜的系統(tǒng)正常的運行,，所以在工廠自動化,、工業(yè)機器人這類的應(yīng)用當(dāng)中，需要用到隔離器對電源和信號進行保護,。同時還有非常多的應(yīng)用場景,，如智能電網(wǎng)，也是從原端發(fā)電輸電幾十萬伏的高電壓，再進行高壓的傳輸,，再到變電站,，再慢慢的一級級變下來，再進入居民小區(qū),，整個電網(wǎng)的應(yīng)用也是高壓的,，這對人身安全提出了非常高的要求，有一些可能不適合人去進行操作,。這么復(fù)雜的系統(tǒng)是如何去保證其穩(wěn)定的運行呢,？ISOW7841給出了一個更高傳輸效率、更低輻射,、高集成度的解決方案,，給日益復(fù)雜的嚴(yán)苛的工業(yè)場景的應(yīng)用提供了一個非常好的方案。

ISOW7841的三大特點

針對這款得意之作,，Gina Hann女士非常詳細地介紹了這款數(shù)字隔離產(chǎn)品的特點,。

首先，高效率是第一個特點,，相對業(yè)界同等解決方案,，ISOW7841的效率要高出80%。更低功耗將設(shè)備工作溫度降低到40攝氏度,，與其它集成解決方案相比,，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率傳輸、更高的通道數(shù)量和更長的系統(tǒng)壽命,。

第二,，ISOW7841是集成隔離電源并可以隔離信號的隔離器，它是一個高集成度的單芯片增強型隔離器方案,。在這個方案中,，集成了變壓器、一級/二級DC/DC,，增強隔離屏障,，這些對未來的設(shè)備到設(shè)備的接口、以及人機接口都至關(guān)重要,。通過將增強型隔離器及DC/DC轉(zhuǎn)換器,、變壓器集成在一起，ISOW7841方案就非常簡單高效,，從而使整個PCB的設(shè)計非常簡潔，整個PCB的尺寸會非常小,，并節(jié)省成本,。

第三，ISOW7841的輻射更低，同時具有更高的抗干擾能力,。超過10-dB的更低輻射發(fā)射通過最小化系統(tǒng)噪聲提高系統(tǒng)信號的完整性,。提供強大的EMC，以滿足ESD和EFT事件的IEC61000-4-x標(biāo)準(zhǔn),，有助于確保系統(tǒng)的可靠運行,。更高級別的抗擾度有助于降低噪聲和高壓事件對工業(yè)設(shè)備的影響。

核心技術(shù)確保ISOW7841成為明星產(chǎn)品 

具備諸多特點和優(yōu)勢的ISOW7841是如何做到的呢,？這得益于TI在長期實踐中摸索出的創(chuàng)新技術(shù),，Gina Hann女士耐心地做了全面的技術(shù)講解。

據(jù)Gina Hann女士介紹,，ISOW7841采用的是電容隔離技術(shù),。電容隔離技術(shù)可以更好地做到更高的絕緣隔離電壓，傳輸?shù)男室彩强梢宰龅礁?。因為采用電容隔離技術(shù),，所以可以做到非常低的對外輻射。同時,，TI還提供產(chǎn)品技術(shù)白皮書,，解密電容隔離器內(nèi)部的架構(gòu)、中間的隔離帶是如何做的,，以達到如此高的隔離電壓的等級及更高的傳輸效率,。

現(xiàn)在確實有很多不同的技術(shù)能夠做到抗干擾性，TI采用的一種稱為開關(guān)型的技術(shù),，采樣持續(xù)性的信號,。TI的信號是持續(xù)的采電平，可以更方便穩(wěn)定的去采,，如果電平是高,，就一直是高，如果是低的話,，就是低,。這樣確保采集的信號是非常準(zhǔn)確的，即使在外部有很強噪聲干擾的情況下,，首先要保證采集的信號是對的,。第二，ISOW7841在做到抗干擾性的同時,，提供更低輻射,，是因為TI采用了第二個先進的技術(shù)，稱為展頻技術(shù),，展頻是頻譜的擴散,。通?？吹降念l譜是正態(tài)分布的尖峰。而采用展頻的技術(shù),，可以把整個頻譜進行擴展,，將其變成一個平臺型，整體往下平移,，這樣就可以做到10個DB的優(yōu)勢,，把整個頻譜的分布往下壓，壓低了10個DB,，這樣采用展頻的技術(shù)可以提供更好的EMI對外輻射能力,。