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2019年03月26日 | 为什么说数字隔离技术是隔离发展的必然趋势？
2019-03-26
电气隔离（Galvanicisolation）是指在电路中避免电流直接从某一区域流到另外一区域的方式，也就是在两个区域间不建立电流直接流动的路径。虽然电流无法直接流过，但能量或是信息仍可以经由其他方式传递，例如电容、电感或电磁波，或是利用光学、声学或是机械的方式进行。
隔离器的诞生与发展一直都是伴随着电力工业的发展进程。隔离器诞生缘于工业现场噪声和高低频脉冲信号干扰的滤除和对控制系统的隔离保护，以保证信号输出的准确、稳定和可靠，后来信号变送和提高负载能力的设计也增加进来。
最初，隔离器大多采用光耦隔离器，而随着CMOS工艺的不断进步，数字隔离技术开始大步前进，并逐步被市场所认可，其高可靠性和高速性，远超传统光耦技术的极限。
哪些应用要用到隔离？
谈到隔离的应用领域，首先看一下隔离的作用，主要有以下三点：
•保护操作人员和低压电路免受高压影响
•处理通信子系统之间的接地电位差
•提高抗噪能力
正因如此，隔离被广泛应用在工业和汽车中，以确保信号在不同电压层级传导中的安全和可靠。
比如工厂自动化中PLC的工作信号和通信传输电压都是24V，而系统核心电子元件基本都为5V，这时候需要隔离器件以保证24V-5V的安全；电网上则是更高的高压与低压传输；对于电机驱动，控制板和马达距离往往会很远，需要较长的通信电缆连接，电缆会和参考电平地线形成回路，从而带来噪音，需要通过隔离切断地线回路，从而消除噪声干扰；对于楼宇自动化、工业运输等方面，也都需要总线隔离技术。对于汽车来说，以前汽车都是采用传统的12V电路，而随着新能源技术的兴起，出现了48V、400V甚至800V的电压，为了通信可靠，驾驶安全，也对隔离技术有了越来越多的需求。
德州仪器的优势
TI隔离器产品有着非常显著的差异性。
TI隔离器采用了独特的电容隔离技术，目前市场上的隔离技术有几种，包括光耦、变压器隔离或者电容隔离。但二氧化硅是拥有最高介电强度的聚合物，同时二氧化硅的寿命，稳定性，抗温湿环境等方面，均好于其他所有竞争者。
正因为材料和工艺特性，使得TI的隔离器拥有高可靠性，长寿命，高击穿电压等优势。
目前TI的隔离器路径如下：信号输入之后接受调制、穿过2组隔离电容，之后再经过解调输出。
如图所示，在电动汽车主动电池均衡应用中，无论是总线还是电源，都必须采用隔离技术，从而保护电池组的零部件的安全和准确度。
TI广泛的隔离产品组合
由于TI有着广泛的产品线，因此可以更容易地把隔离技术与其他技术相结合。
目前，TI的产品线包括数字隔离器、隔离电源、隔离接口、隔离栅级驱动、隔离放大器和隔离ADC，以应对不同的应用场景，通过集成化使得开发更方便，可靠性更强。
在TI官网上，有详细的关于隔离技术的介绍，以及各类参考应用，测试结果，认证标准的下载评估，以及各类视频教学介绍，希望能对有隔离开发需求的工程师有所帮助。
随着数字隔离技术十几年的发展，现在已经趋于成熟，除了开始替代传统光耦之外，在高速领域，对数字隔离产品的需求变得强劲，也希望能够得到您的关注。
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史海拾趣
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