数字隔离器

本次网络直播将回顾ADI全新的强大iCoupler®数字隔离器系列，其中采用了开关键控（OOK）架构。我们将讨论隔离和数据传输的不同选择的重要性，重点介绍这些数字隔离器如何实现先进的性能。我们将解释鲁棒性标准（CMTI，DPI，EMI等），并列出从低传播延迟和高鲁棒性中受益的应用。

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<strong>简介</strong>

传统上，光耦合器用于隔离多种电气设备中潜在的危险电压。如今，基于变压器或容性耦合技术的现代数字隔离器得到了广泛应用。基于变压器的数字隔离器拥有诸多优势，比如高性能、集成功能、低功耗、出色的长期可靠性以及更高的易用性等。

需要隔离的原因有多种。通过隔离，在使用不同的接地基准电压或电源电压时，功能电路可以正常工作。在系统长期工作期间，必须保护设备操作员或病人，使其免受电击或危险电流的伤害。必须防止敏感和/或昂贵的系统因电涌而损坏——比如雷击。

随着时间的推移，各种国家标准和国际标准不断涌现，目的都是为隔离器或采用隔离技术的电气系统提供统一的规范和测试。安全认证可以在元件和最终系统两个层面实现，即使以相同的基本安全标准为参照，认证要求也可能因地区而异。符合全面安全标准规范的隔离器为设备供应商提供了最大的灵活性，使其可以轻松满足这些不同的要求。

电气系统需要电流隔离的原因多种多样。最明显也是最重要的原因是，保护操作人员，使其免受致命性电击的影响。电击危险可能来自设备使用的市电，也可能来自外壳中产生的高电压。保护人员免受致命电击的伤害需要加强绝缘额定值。

本次网络直播将回顾ADI全新的强大iCoupler®数字隔离器系列，其中采用了开关键控（OOK）架构。我们将讨论隔离和数据传输的不同选择的重要性，重点介绍这些数字隔离器如何实现先进的性能。我们将解释鲁棒性标准（CMTI，DPI，EMI等），并列出从低传播延迟和高鲁棒性中受益的应用。

主持人 Brian Kennedy

brian.kennedy@analog.com 数字隔离器组应用工程师

Brian Kennedy是ADI公司数字隔离器部门的应用工程师。他从2008年4月开始在ADI工作，负责栅极驱动器和电源数字隔离产品。他拥有纽约州立大学（布法罗）电气工程理学士学位（BSEE）。

本视频将向您展示如何设计PC电路板来在使用iCoupler数字隔离器时最大程度地减少辐射。

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<strong><a href="http://www.analog.com/cn/applications/markets/motor-control-pavilion-ho…，获取更多电机控制设计信息</a></strong>

<strong>Hein Marais ADI 公司应用工程师</strong>

在仪器仪表、过程控制、工业自动化、电机和功率控制、医疗保健等应用中，需要将信息从各种传感器传送到中央控制器进行处理和分析。系统根据分析结果和用户输入进行优化。为了维护用户接口必须的安全性，并且防止来自信号源的耦合瞬变，必须进行电气隔离。此类系统的例子有很多，例如，精密机械臂需要在有电弧焊等设备的恶劣工业环境下工作，病人监护仪需要在除颤期间工作。

设计系统时必须考虑市场要求，尤其应满足EMC要求。出售产品到欧盟时，需要CE标志；出售产品到美国时，也存在类似要求，如FCC分类认证。为取得这些认证，系统需要执行并通过一套EMC测试。

我们对两种产品进行了VDE 10kV浪涌电压下的测试，验证它们的隔离能力。iCoupler数字隔离器和光耦合器都通过了

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作者：Dara O'Sullivan(系统工程师)和Maurice Moroney (技术营销经理)，ADI公司

<strong>隔离类型简介</strong>

隔离用户及敏感电子部件是电机控制系统的重要考虑事 项。安全隔离用于保护用户免受有害电压影响，功能隔离 则专门用来保护设备和器件。电机控制系统可能包含各种 各样的隔离器件，例如：驱动电路中的隔离式栅极驱动 器；检测电路中的隔离式ADC、放大器和传感器；以及通 信电路中的隔离式SPI、RS-485、标准数字隔离器。无论是 出于安全原因，还是为了优化性能，都要求精心选择这些 器件。

<strong><a href="http://adi.eetrend.com/files/2017-08/wen_zhang_/100007546-24578-gl.pdf"…：利用数字隔离器技术增强工业电机控制性能 </a></strong>

<strong>Hein Marais ADI 公司应用工程师</strong>

在仪器仪表、过程控制、工业自动化、电机和功率控制、医疗保健等应用中，需要将信息从各种传感器传送到中央控制器进行处理和分析。系统根据分析结果和用户输入进行优化。为了维护用户接口必须的安全性，并且防止来自信号源的耦合瞬变，必须进行电气隔离。此类系统的例子有很多，例如，精密机械臂需要在有电弧焊等设备的恶劣工业环境下工作，病人监护仪需要在除颤期间工作。

设计系统时必须考虑市场要求，尤其应满足EMC要求。出售产品到欧盟时，需要CE标志；出售产品到美国时，也存在类似要求，如FCC分类认证。为取得这些认证，系统需要执行并通过一套EMC测试。

<strong>作者：David Krakauer，ADI公司iCoupler®数字隔离器部门产品线经理</strong>

多年来，工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限， 唯一合理的选择是光耦合器。如今，数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系，对于正确选择数字隔离器十分重要。这三个要素是：绝缘材料、结构和数据传输方法。

设计人员之所以引入隔离，是为了满足安全法规或者降低接地环路的噪声等。电流隔离确保数据传输不是通过电气连接或泄漏路径，从而避免安全风险。然而，隔离会带来延迟、功耗、成本和尺寸等方面的限制。数字隔离器的目标是在尽可能减小不利影响的同时满足安全要求。传统隔离器——光耦合器则会带来非常大的不利影响。它们的功耗极高，而且数据速率低于1 Mbps。虽然存在更高效率和更高速度的光耦合器，但其成本也更高。

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<strong>Conal Watterson 应用工程师，ADI公司</strong>
<strong>简介</strong>

作为外围设备串行通信的标准，USB目前被广泛使用。不过，许多情况下工业设备仍依赖旧的RS-232标准进行调试或主从连接。为了通过差分通信增加鲁棒性，RS-422或RS-485也已广泛使用，RS-485仍是各种有线多节点工业网络或现场总线协议使用的物理层标准。因此，用于调试或监控的工具可用接口之间可存在失配，例如仅具有用于串行通信的USB的笔记本电脑，以及可能仅暴露RS-232、RS-422或RS-485接口的工业设备。除任何USB至UART转换所需的硬件接口外，对于测试或监控设备以及工业设备（可能很常用于恶劣的电气环境下）之间的任何接口电路，电流隔离是功能及潜在安全性要求。ADI公司接口、iCoupler®和isoPower®隔离技术的组合在各种IC中集成后，可实现USB与传统工业接口之间的轻松桥接解决方案。