</a>混合動力" title="混合動力">混合動力" title="混合動力">混合動力和電動傳動系統(tǒng)，在交通運輸產(chǎn)業(yè)引發(fā)了新的,、前所未知的挑戰(zhàn),。原來的12V電壓網(wǎng)絡現(xiàn)在需輔之以400V或更高的電池和電源系統(tǒng)，從而對汽車OEM和系統(tǒng)模塊供貨商提出了一系列全新要求,。諸如高壓電池,、DC/DC轉(zhuǎn)換器、用于驅(qū)動馬達的逆變器,，以及連接到230V/380V電網(wǎng)的車載充電器模塊等混合動力/電動車內(nèi)的全部功能,，都提出了隔離要求(圖1)。

數(shù)字隔離技術(電子工程專輯)" src="http://files.chinaaet.com/images/20101222/b40e9c56-8ef4-463d-82d7-ff741e7d13cf.jpg" />

圖1：電動車典型系統(tǒng)架構(gòu),。

　　與工業(yè)應用相較,，汽車和運輸應用對隔離有著不同要求。堅實可靠當然是必須的,，而對磁“噪聲”也必須要有強大抵抗力,。車內(nèi)的大功率水平(如工作在400V的100KW馬達,，意味著250A的工作電流)會在車內(nèi)產(chǎn)生必須妥善處理的強磁場。所用零件的使用期限必須足夠長以滿足車輛預期壽命要求,；例如必須滿足大型運輸應用幾十年的使用要求,。用于汽車環(huán)境的產(chǎn)品，將推動對汽車應用質(zhì)量(Q1)的要求,，以及要滿足-40至+125℃的工作溫度范圍,。

　　同時，這些領域的成本壓力,，將推動對更高系統(tǒng)整合度的要求,，因此，具備隔離功能的單芯片產(chǎn)品,，如CAN收發(fā)器,、ADC或門極驅(qū)動器等組件就展現(xiàn)出了優(yōu)勢,。

不同的數(shù)字隔離技術

　　原則上,，有四種不同的數(shù)字隔離方法：光、電感式,，電容式和射頻式,。以下將介紹前三種方法。

　　光隔離技術使用透明絕緣隔離層進行光傳輸來實現(xiàn)光隔離,。透過驅(qū)動LED(發(fā)光二極管),，數(shù)字信號從電轉(zhuǎn)換成光。然后通過隔離層傳輸這個光信號,，再用光學檢測組件(光電二極管,、光電晶體管)將光信號轉(zhuǎn)換回電信號。

　　光隔離的主要優(yōu)點是光對電場或磁場具有免疫力及有可能輸送靜態(tài)信號,。在隔離層的接收側(cè)(flipside),，光隔離器的工作頻率(傳輸速度)受限于LED相對較慢的特性。對混合動力/電動汽車應用來說,，光隔離有限的壽命是一個主要缺點,。隨著時間的推移，LED的效率將降低,，從而需要加大信號驅(qū)動電流(通常從10mA開始),，所以，隨著時間的綿延,，這種光隔離終將無法發(fā)揮功用,。

　　電感隔離使用兩個線圈之間的磁場變化實現(xiàn)跨隔離勢壘(isolation barrier)的通訊。電感隔離法的一個優(yōu)點是共模和差分傳輸間的不同,，這意味著它的抗噪能力良好,。這種方法的缺點是可能來自磁場的失真,，對混合動力/電動汽車應用的馬達控制環(huán)境來說，這種失真很常見,。

 

　　電容隔離利用穿越隔離勢壘的電場變化,。電容隔離法的好處是對磁場的免疫力更強和長的系統(tǒng)壽命。電容隔離與電感隔離法的傳輸速度近似,。

 

　　但電容隔離法的缺點是沒有差分信號(即：信號和噪聲共享同一信道),。另外，與電感隔離法一樣,，它們都不能直接傳輸靜態(tài)信號(必須先與頻率信號進行編碼),。

隔離產(chǎn)品

　　一個采用電容隔離法的例子是德州儀器的ISOxxxx系列。圖2是ISO72xx系統(tǒng)簡化架構(gòu)圖,。ISOxxxx組件在單一封裝內(nèi),，整合兩個放置在分離型導線架上的裸晶，以及傳送和接收芯片,。兩個裸晶間僅透過一條接合線連接,。在接收器上實現(xiàn)的實際隔離功能，是采用基于二氧化硅(SiO2,，即玻璃)的,，以銅和摻雜硅為基板電極的電容(圖3)。使用SiO2可帶來高可靠性和長壽命的優(yōu)點,。