本文將重點(diǎn)對(duì)數(shù)字隔離器的工作原理，產(chǎn)品特點(diǎn)及性能等分別進(jìn)行介紹,，再講解數(shù)字隔離器在電子產(chǎn)品中的部分應(yīng)用。

　　當(dāng)前的電子系統(tǒng)中,，往往有很多數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)需要進(jìn)行傳遞,，同時(shí)要求有很高的電阻隔離特性，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)與用戶(hù)之間的隔離,，多采用光耦,、磁隔離和電容隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)，但其功耗,、速度,、隔離電壓等方面往往不能達(dá)到最優(yōu)。針對(duì)隔離產(chǎn)品市場(chǎng),，Silicon Labs公司推出以無(wú)線傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離和傳遞,，同時(shí)在性能方面得到了很大的提升,。

　　本文將重點(diǎn)對(duì)數(shù)字隔離器的工作原理，產(chǎn)品特點(diǎn)及性能等分別進(jìn)行介紹,，再講解數(shù)字隔離器在電子產(chǎn)品中的部分應(yīng)用,。

　　一、隔離產(chǎn)品的工作原理

　　1,、按照隔離產(chǎn)品的傳播方式可以分為光耦隔離,、磁隔離和電容隔離，以及Silicon Labs產(chǎn)品中采用的無(wú)線隔離,。以光耦為例,，其傳播原理如下：

　　輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光,，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流,，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出，這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換,，從而起到輸入,、輸出、隔離的作用,。其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)單向傳輸,，隔離電壓高，抗干擾能力強(qiáng),；其缺點(diǎn)也比較明顯,，速度不會(huì)特別快，最高50Mbps,，LED功耗較大,，工作時(shí)間較長(zhǎng)LED很容易老化。

　　2,、Silicon Labs以無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離和傳播,，下面以Si84xx為例說(shuō)明其工作原理。

　　說(shuō)明：左邊Input做為信號(hào)的輸入,，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線射頻信號(hào)后,，右邊進(jìn)行RF接收和處理，并且通過(guò)Output將接收的信號(hào)進(jìn)行輸出,。無(wú)線信號(hào)的調(diào)制頻率為2.4GHz左右,，不在通訊頻率范圍。其調(diào)制和解調(diào)信號(hào)如下圖：

　　因?yàn)椴捎昧藷o(wú)線信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的傳遞,，信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳遞速度快,，數(shù)據(jù)傳遞速率可達(dá)到150Mbps，尺寸也可以做的很小，功耗非常低,，傳播時(shí)間短,，隔離電壓非常高。由于是無(wú)線進(jìn)行信號(hào)傳遞,，容易造成電磁干擾,。

　　本文將重點(diǎn)對(duì)數(shù)字隔離器的工作原理，產(chǎn)品特點(diǎn)及性能等分別進(jìn)行介紹,，再講解數(shù)字隔離器在電子產(chǎn)品中的部分應(yīng)用。

　　當(dāng)前的電子系統(tǒng)中,，往往有很多數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)需要進(jìn)行傳遞,，同時(shí)要求有很高的電阻隔離特性，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)與用戶(hù)之間的隔離,，多采用光耦,、磁隔離和電容隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)，但其功耗,、速度,、隔離電壓等方面往往不能達(dá)到最優(yōu)。針對(duì)隔離產(chǎn)品市場(chǎng),，Silicon Labs公司推出以無(wú)線傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離和傳遞,，同時(shí)在性能方面得到了很大的提升。

　　本文將重點(diǎn)對(duì)數(shù)字隔離器的工作原理,，產(chǎn)品特點(diǎn)及性能等分別進(jìn)行介紹,，再講解數(shù)字隔離器在電子產(chǎn)品中的部分應(yīng)用。

　　一,、隔離產(chǎn)品的工作原理

　　1,、按照隔離產(chǎn)品的傳播方式可以分為光耦隔離、磁隔離和電容隔離,，以及Silicon Labs產(chǎn)品中采用的無(wú)線隔離,。以光耦為例，其傳播原理如下：

　　輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED）,，使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光,，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出,，這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換,，從而起到輸入、輸出,、隔離的作用,。其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)單向傳輸，隔離電壓高，抗干擾能力強(qiáng),；其缺點(diǎn)也比較明顯,，速度不會(huì)特別快，最高50Mbps,，LED功耗較大,，工作時(shí)間較長(zhǎng)LED很容易老化。

　　2,、Silicon Labs以無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離和傳播,，下面以Si84xx為例說(shuō)明其工作原理。

　　說(shuō)明：左邊Input做為信號(hào)的輸入,，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線射頻信號(hào)后,，右邊進(jìn)行RF接收和處理，并且通過(guò)Output將接收的信號(hào)進(jìn)行輸出,。無(wú)線信號(hào)的調(diào)制頻率為2.4GHz左右,，不在通訊頻率范圍。其調(diào)制和解調(diào)信號(hào)如下圖：

　　因?yàn)椴捎昧藷o(wú)線信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的傳遞,，信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳遞速度快,，數(shù)據(jù)傳遞速率可達(dá)到150Mbps，尺寸也可以做的很小,，功耗非常低,，傳播時(shí)間短，隔離電壓非常高,。由于是無(wú)線進(jìn)行信號(hào)傳遞,，容易造成電磁干擾。

　　二,、Silicon Labs隔離產(chǎn)品分類(lèi)及特點(diǎn)

　　1,，Silicon Labs隔離產(chǎn)品，大致可分為三類(lèi),，數(shù)字隔離,，隔離門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)，電流隔離傳感,，如下：

　　2,，產(chǎn)品特點(diǎn)。Silicon Labs隔離產(chǎn)品具有功耗低,、速度快,、傳播延遲短等優(yōu)點(diǎn)，是業(yè)界速度最快,，集成度最高的隔離器,。最高速度達(dá)到150Mbps,，一個(gè)IC最高能集成6通道，隔離電壓可達(dá)到5KV,，共模瞬態(tài)抗擾度（CMTI）高,，大于25KV/uS；EMI方面,，符合IEC 61000-4-8 和 IEC 61000-4-9標(biāo)準(zhǔn),。

　　3，數(shù)字隔離可供選擇的產(chǎn)品非常多,，有單向,、雙向及混合型的隔離產(chǎn)品，單通道和多通道的產(chǎn)品均有,，如下,。

　　4，產(chǎn)品的隔離性能很好,，其參數(shù)如下,。

　　三,、Silicon Labs隔離產(chǎn)品的性能及應(yīng)用

　　1,，Silicon Labs隔離產(chǎn)品能消除地線回路的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)不同電壓的傳送,，增加共模抑制比等,。

　　A，消除地線回路應(yīng)用

　　B,，實(shí)現(xiàn)電壓傳送應(yīng)用

　　C,，增加共模抑制比應(yīng)用

　　D，使邏輯電平兼容應(yīng)用

　　2,，Silicon Labs隔離產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　A,，隔離ADC數(shù)據(jù)

　　特點(diǎn)是在高壓電路中傳送低壓信號(hào)，消除地線回路,，抑制共模噪聲,，低延時(shí)，高速度,，可靠性高,。

　　B，工業(yè)通訊隔離

　　能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線,，器件總線,，控制總線的隔離，能是用戶(hù)和系統(tǒng)之間進(jìn)行保護(hù)和隔離,，傳輸速度快而且可靠性高,。

　　3,，Silicon Labs隔離產(chǎn)品Si8405等能實(shí)現(xiàn)I2C的雙向隔離，比光耦減少1/3空間,，支持35mA開(kāi)路輸出,，外圍電路僅需要兩個(gè)電阻和電容，支持時(shí)鐘速度達(dá)1.7MHz,。

　　在傳統(tǒng)的I2C通訊隔離中,，需要將兩套單向的隔離器件重復(fù)使用，才能將信號(hào)雙向信號(hào)（比如Data）進(jìn)行有效的隔離,。

　　4,，Silicon Labs隔離產(chǎn)品在能源系統(tǒng)中的應(yīng)用，典型的有開(kāi)關(guān)電源,，燈光照明,，逆變器，馬達(dá)控制等等,，在系統(tǒng)的應(yīng)用機(jī)會(huì)如下：

　　Silicon Labs的數(shù)字隔離器件,，具有速度高、隔離電壓高,、功耗低,、可靠性高的特點(diǎn)，能很好的應(yīng)用于電子產(chǎn)品中,，并且可供選擇的產(chǎn)品類(lèi)型眾多,。在電子系統(tǒng)的應(yīng)用中，Silicon Labs的數(shù)字隔離器件能很好地消除地線回路,，增加共模抑制比,，通訊數(shù)據(jù)隔離。