隨著社會的快速發(fā)展，我們的數字隔離器也在快速發(fā)展，那么你知道數字隔離器的詳細資料解析嗎?接下來讓小編帶領大家來詳細地了解有關的知識。

隔離器主要是用在隔離高壓(危險電路)系統和低壓(安全電路)系統之間的電氣連接，以保護用戶以及電路系統安全，以及隔離敏感電路(比如高精度檢測電路)和噪聲源(例如大功率開關電源)之間的連接，以減小噪聲干擾。

數字隔離器是電子系統中，數字信號和模擬信號進行傳遞時，使其且具有很高的電阻隔離特性，以實現電子系統與用戶之間的隔離的一種芯片，多采用光耦、磁隔離和電容隔離來實現，但其功耗、速度、隔離電壓等方面往往不能達到最優(yōu)。

隔離器的主要結構大致有四種： 一是傳統光電耦合; 二是集成式變壓器(磁耦合);三是集成式電容耦合; 四是分立式變壓器耦合。最常用的是光耦合器，光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發(fā)光二極管(LED)，使之發(fā)出一定波長的光，被光檢測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。它的主要優(yōu)點是單向傳輸信號，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離，抗干擾能力強，使用壽命長，傳輸效率高。它廣泛用于電平轉換、信號隔離、級間隔離、開關電路、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設備及微機接口中。

輸入的電信號驅動發(fā)光二極管(LED)，使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出，這就完成了電-光-電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。

隨著近幾年數據傳輸的速度不斷提升，傳統的光耦合器也暴露出一些缺點，例如，整個電路體積大，集成度不高，而且光電耦合器件本身具有易損耗、速度較慢(一般的數據速率低于1Mbps)、耗電量大等缺點，特別是在溫度和老化變化過程中的性能極不穩(wěn)定，為其應用帶來局限，特別是在工業(yè)應用中這些問題就比較突出。為了克服光電隔離技術的諸多缺點，許多半導體公司開始研發(fā)不發(fā)光的隔離器解決方案。周曉奇告訴記者，ADI公司是最早一家推出新型數字隔離器解決方案的公司，并于2001年率先推出基于其專有iCoupler磁耦隔離技術的標準數字隔離產品。

了解數字隔離器三個關鍵要素的特點及其相互關系，對于正確選擇數字隔離器十分重要。這三個要素是：絕緣材料、結構和數據傳輸方法。

iCoupler 技術是基于芯片尺寸的變壓器，每個iCoupler通道都由兩部分組成：CMOS接口電路和芯片級變壓器。而iCoupler隔離變壓器的核心正是這個能夠穿越隔離阻障并發(fā)射與接收信號的平面變壓器，它們不僅能夠提供隔離，而且消除了光耦合器中光電轉換的缺點，包括功耗過大、較大的時序誤差和數據速率受限等。事實上，由于無需驅動LED 的外部電路，iCoupler數字隔離器功耗僅為光電耦合器的1/10～1/50。

數字隔離器采用晶圓CMOS工藝制造，僅限于常用的晶圓材料。非標準材料會使生產復雜化，導致可制造性變差且成本提高。常用的絕緣材料包括聚合物(如聚酰亞胺PI，它可以旋涂成薄膜)和二氧化硅(SiO2)。二者均具有眾所周知的絕緣特性，并且已經在標準半導體工藝中使用多年。聚合物是許多光耦合器的基礎，作為高壓絕緣體具有悠久的歷史。

iCoupler隔離變壓器可實現數千伏(5000V) 的隔離，其高耐壓的關鍵在于發(fā)送和接收變壓器的頂層和底層線圈之間，采用厚達20 μm 的聚酰亞胺材料作為隔離層，在4 mm×4 mm芯片上集成了4個變壓器(圖1)。這種新型數字隔離器的優(yōu)勢主要體現在：一，傳輸速度更快，遠高于傳統光耦，高達150 Mbps。二，靜態(tài)/動態(tài)電流更小。三，壽命更長，在耐高壓和耐擊穿的使用范圍內壽命甚至可達50年。四，可以集成標準CMOS工藝下的其他功能。五是可以在芯片內部實現隔離電源，并具有更小的體積和厚度。

數字隔離器使用變壓器或電容將數據以磁性方式或容性方式耦合到隔離柵的另一端，光耦合器則是使用LED發(fā)出的光。

iCoupler隔離器的工作原理是，當數字隔離器的輸入端接收到信號的上升沿或者下降沿時，會將這些信號編碼成雙脈沖或者單脈沖，并通過集成變壓器傳遞到另一側。同時通過解碼器將這些脈沖信號還原成和輸入信號相同的波形。與此同時，iCoupler數字隔離器還集成了看門狗電路，當信號長時間不發(fā)生變化時，輸入側的更新電路也會定時發(fā)出相應的脈沖信號到輸出端，如果輸出端的看門狗電路長時間沒有收到任何信號，會認為輸入端進入異常狀態(tài)，此時，輸出端的輸出信號會回到預先設定的默認值(圖2)。

光耦合器使用LED發(fā)出的光將數據跨越隔離柵傳輸-LED點亮時表示邏輯高電平，熄滅時表示邏輯低電平。當LED點亮時，光耦合器需要消耗電能;對于關注功耗的應用，光耦合器不是一個好的選擇。多數光耦合器將輸入端和/或輸出端的信號調理留給設計人員實現，而這并不一定是非常簡單的工作。

從2001年，ADI推出第一款iCoupler隔離器產品，現已有10大系列、100多個種類，是目前業(yè)界種類最齊全的隔離器產品，包括標準數字隔離器、采用iso Power的數字隔離器、集成PWM控制器和變壓器驅動器的數字隔離器、USB 2.0兼容型隔離器、隔離式門驅動器、隔離式I2C數字隔離器、隔離式RS-485收發(fā)器、隔離式RS-232器件和隔離式Σ-Δ型ADC等?？梢哉f，幾乎任何應用都可以找到一款合適的iCoupler產品來滿足您的設計需求。

以上就是數字隔離器的有關知識的詳細解析，需要大家不斷在實際中積累經驗，這樣才能設計出更好的產品，為我們的社會更好地發(fā)展。