数字隔离器可以代替光耦合器吗？ 有什么优势？

一、数字隔离器可以代替光耦合器吗？  
随着越来越多的工业和通信设备变得智能化，提供了更多的大功率系统控制和反馈信息，从而实现了更高的效率并降低了系统成本。 如今，对隔离器的市场需求也在日益增加。  
总体而言，尽管市场需求大幅增长，但数字隔离器的价格仍将保持稳定。 尽管隔离器组件一直存在价格压力，但当今的隔离器解决方案仍在增加新功能，例如低功耗模式和安全功能。 因此，当今市场上的隔离器解决方案将继续增加价值，同时保持长期较低的价格。  
隔离器原则上通常分为三类：光电隔离器，电感隔离器和电容隔离器。 通常将第一种称为光耦合器，而后两种称为隔离器。 这三种类型的隔离器得到了广泛的应用，每种都有各自的优缺点。 他们的主要制造商正在不断投资进行新的研发，以获取更大的市场份额。  
光耦合器是1970年代开发的一种隔离设备。 它对输入和输出电信号具有良好的隔离效果。 它已成为最通用和最通用的光电器件之一，包括晶体管耦合器和高速集成电路输出耦合器。  ，三端双向可控硅耦合器和光控继电器等，广泛用于电气绝缘，电平转换，级间耦合，驱动电路，开关电路，斩波器，多谐振荡器，信号隔离，级间隔离，脉冲放大器电路，数字仪表， 长距离信号传输，脉冲放大器和固态继电器（SSR），仪器仪表，通信设备和微机接口。  
光耦合器的主要优点是信号沿一个方向传输。 输入端子和输出端子完全电隔离。 输出信号对输入端子没有影响。 具有很强的抗干扰能力，无接触，使用寿命长。 在这种情况下，速度和功耗已成为采购的重点。 不同的应用对光耦合器有不同的速度要求。 例如，在通信应用中，DeviceNet指定了相对较低的数据速率，包括125kBd，250kBd和500kBd，并且传输延迟要求小于40ns。  CAN总线规定了125kBd的低速和1MBd的高速数据速率，但是对传输延迟没有严格的要求。  Profibus发送数据需要在12MBd之内，并指定隔离器，收发器和连接本身的PWD的总延迟。
在低功耗方面，以Avago最新的超低功耗光耦合器产品ACPL-M61L / 061L / 064L / W61L / K64L为例，它们节省了当前标准光耦合器的90％。 这些光耦合器可以使用独特的集成电路设计和厚绝缘层材料，可以在不影响隔离和绝缘性能的情况下大大节省功耗。 目标市场包括RS485，CANBus和I2C等通信接口以及微处理器系统接口。  ，以及用于模数转换应用（例如A / D和D / A）的数字隔离。 这些光耦合器集成了高效发光二极管LED和高增益光电检测器，带来1.6mA的低正向驱动电流，允许设计工程师将光耦合器输入直接连接至微控制器输出，从而节省了缓冲器的使用。  LED需求。  
除了对速度和功耗的要求外，光耦合器产品还趋向于低电压特性。 随着越来越多的产品逐渐转向较低的电源电压，这也要求光耦合器具有低电压。 满足系统需求。 另外，随着系统集成度的不断提高和日益严格的工作环境，光耦合器产品的体积和工作温度受到了前所未有的关注。 仍以Avago产品为例，ACPL-570xL / 573xL / 177xL系列密封光耦合器的工作温度范围为-55至125°C。 这些新型光耦合器可以在低至3.0V的电源电压下工作。 不会影响参数的性能。
二、使用数字隔离器比传统的光耦合器有何优势？
由于光耦合器使用来自LED的光通过隔离屏障传输数据，因此在数据传输应用中，LED打开时为逻辑高电平 （Logic HIGH），而关闭时为逻辑低电平（Logic LOW），这意味着在传输的过程中同时会产生功秏。
数字隔离器有较快速的传输响应，可以利用编码来表达逻辑高电平和逻辑低电平，以下图为例：
两脉冲表示为信号上升沿（Rising Edge）
一脉冲表示为信号下降沿（Falling Edge）
因此，数字隔离器可以长时间降低高功率，并且可以处理复杂的双向接口，例如USB和I2C。  
此外，数字隔离器具有更好的“共模瞬态抗扰性（CMTI）”。  
CMTI非常重要，因为高转换速率（高频）瞬变可能会破坏隔离栅之间的数据传输。  CMTI通常以千伏特/微秒（kV / us）为单位测量，是指隔离器抑制输入和输出之间的噪声的能力。 高CMTI意味着强大的隔离通道。  
数字隔离器的CMTI可以达到200kV / us，而光耦合器通常很低。
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