有關數字隔離器的七大設計問題

1.基礎(chǔ)型和增強型數字隔離器至簡的區别是什麽？
 
基礎型數字隔離器必須(xū)根據組件級标準，通過(guò)一套(tào)測試，如 Deutsches Institut für Normung (DIN) V Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) V 0884-11。DIN V VDE V 0884-11 定義了隔離器可以耐受的電壓(yā)水平(píng)，比如大浪(làng)湧隔離電壓，VIOSM；大(dà)瞬态隔離電壓，VOITM；及大重複(fú)峰值隔離電壓，VIORM。增強型數字(zì)隔離器，除通過這(zhè)些測試外，還必須通過小浪湧電壓測試等級 10,000 VPK.測試。

 
2.能(néng)爲數(shù)字隔離器兩端施加不(bú)同的電壓嗎？
 
可以。數字隔(gé)離器可以在建議的工作條件下爲(wèi)設備兩端供電。由于隔離勢壘隔離了兩(liǎng)端，每端均可在建議的工作條件下獨立施加任意電壓值。舉例來說，可以爲 ISO7721 施(shī)加(jiā) 3.3 V VCC1（在 2.25 V - 5.5 V 之間）和 5 V VCC2（也在(zài) 2.25 V - 5.5 V 之間）。除構建隔離外，通過這種(zhǒng)方法，您還可以把數(shù)字隔(gé)離器用作邏輯電平轉換器。隔離器兩端相互獨立。
 
3.數字隔離器信(xìn)号電壓可以異于它的電源電壓嗎？
 
不能。數字(zì)隔離(lí)器的輸入/輸出信号電壓取決于它的電源電壓。因此，如果要使數字隔離器兼容它所(suǒ)對接的設備(bèi)，應是保持信号電(diàn)壓與隔離器電(diàn)源電(diàn)壓相同。例如，如果 ISO7721 的電源電壓爲 5 V，它對接微控制器(qì)（MCU），那麽很重要的一點就是 MCU 信号也工(gōng)作在 5V 邏輯電平。
 
4.無輸入信号的數字隔離(lí)器的邏輯狀态是什麽？
 
如(rú)果數字隔離器的輸入通道無電壓或者說引腳(jiǎo)保留爲浮置，它相應的輸出(chū)引腳爲預定義狀态（稱爲默認狀态或故障保護狀态），可能爲低，也可能(néng)爲高，這取決于所(suǒ)選的設備。設(shè)備部件編号的後綴“F”，指(zhǐ)示該(gāi)隔離器輸出通道的默認狀态(tài)。例如，ISO7721DWR 中沒有 F，則表示該設備的默認狀(zhuàng)态爲高。同樣的，ISO7721FDWR 中有 F，則表(biǎo)示(shì)該設備的默認狀态(tài)爲低。
 
5.能(néng)把數字隔離器沒用的通道引(yǐn)腳保留爲浮置嗎(ma)？
 
不能。數字隔離器未用通(tōng)道的輸入引腳可出于測試目的保留爲浮置，但在應用中，浮置未用引腳會導緻産品的抗噪度下降(jiàng)。
 
浮(fú)置的引腳尤其當系(xì)統進行(háng)電(diàn)磁兼(jiān)容性（EMC）/免疫測試時，更易于拾取(qǔ)噪音。爲使(shǐ)系統對此種噪音免疫，應(yīng)将通道輸入鎖定在各自的默認邏輯狀态。
 
例如，對于 ISO7721DWR 來說，做法是将不用的信号輸入引腳通過上拉電阻(zǔ)連接到它的 VCC（需選(xuǎn) 4.7-kΩ 電阻）。對于 TI ISO7721FDWR，重要的是将不用的信号輸入引腳接至它的接地引腳。對(duì)于(yú)這(zhè)兩種設備，所有不(bú)用通道的輸出引腳都不要連接。

 
6.如何确定數字隔離器的功耗(hào)？
 
您可(kě)以根據其數據表列出的規格來計算數字隔離器的功耗。找到與輸(shū)入(rù)電壓(yā)（2.5 V、3.3 V 和 5 V）對應的電(diàn)源電流特性表。在這個表格中，找到接近于您的(de)應用信号速度的數據(jù)傳輸率。數據表中(zhōng)将列出針對該特定數據傳輸率的(de)電流消耗，分别作爲隔離勢壘各端的電流（ICC1 和 ICC2）。将這兩(liǎng)個電流值相(xiàng)加，您(nín)将獲得工作(zuò)條(tiáo)件下的設備總電流(liú)消耗(hào)。用這個總電流消耗除以數字隔離器的通道數，就得到(dào)了每個通(tōng)道的電流(liú)消耗。某些(xiē)數據表還分别提供每(měi)個通道的總供電電流。例如(rú)，ISO7041 數據表顯示了每通道參數總供電電流(liú)下的典型電流消耗爲 4.2 µA，它是 ICC1(ch) 與 ICC2(ch) 電流的和。
 
7.如何爲(wèi)數字隔離器構造隔離型電源？
 
爲數字隔離器構(gòu)造隔離型電源有幾種可(kě)選的方法；解決方案須視具體的(de)應用需要而定。
 
一(yī)個選擇是(shì)使用 TI SN6501這樣的變壓器驅動器，此種驅動器可用于具有次級側變壓器和可選整流低壓差穩(wěn)壓器(qì)的推挽式配置（圖 1）。SN6501的功率高達1.5 W，可作爲隔(gé)離型(xíng)電源。此設備具有高(gāo)度靈活性，幾乎可用(yòng)在(zài)所有應用中。這是(shì)因爲變(biàn)壓器和匝數比能爲電源提供必要的(de)隔離等級和輸出電壓。如(rú)果您需要(yào)爲其他設備提供隔離電(diàn)源，則可使用 SN6505x 而(ér)不是 SN6501，獲得高達 5 W 的(de)輸出功率。SN6505 具有額外的保護(hù)特性，例如過載和短路、熱關斷(duàn)、軟啓動和(hé)壓擺率控制等，方便設計人員構築穩健的解決方案。
 

 
圖 1：運(yùn)用 SN6501 構建 ISO7741 的隔離型電源
 
另一個針對空(kōng)間受限應用的可選(xuǎn)方法是ISOW78xx系列設備，包括 ISOW7841，該系列可在 16 引腳小型塑封集成電路(lù)封裝(zhuāng)中提供信号和(hé)電(diàn)源隔離。如圖 2 所示，這種組合(hé)占空間小；不需要變壓器(qì)，也易于通過認(rèn)證。
 

圖 2：運用 ISOW7841 通過集成(chéng)信号和電源打造數字隔離器