ISO676x通用六通道增強(qiáng)型數(shù)字隔離器技術(shù)解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)字隔離器對(duì)于保障系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。今天我們要深入探討的是ISO676x系列通用六通道增強(qiáng)型數(shù)字隔離器，它具有諸多出色的特性，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。

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特性亮點(diǎn)

高性能數(shù)據(jù)傳輸

ISO676x具備高達(dá)50Mbps的數(shù)據(jù)速率，能夠滿足大多數(shù)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。同時(shí)，它的傳播延遲典型值僅為11ns，這使得信號(hào)能夠快速準(zhǔn)確地傳輸，有效減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的延遲問題。

強(qiáng)大的隔離性能

該系列隔離器擁有堅(jiān)固的隔離屏障，在1500 VRMS工作電壓下具有高壽命，隔離額定值高達(dá)5000 VRMS，并且具備高達(dá)10 kV的浪涌能力，典型CMTI為±150 kV/μs。這種強(qiáng)大的隔離性能可以有效防止不同電路之間的干擾和信號(hào)串?dāng)_，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

寬工作范圍

其電源范圍廣泛，涵蓋1.71 V至1.89 V以及2.25 V至5.5 V，能夠適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境。同時(shí)，它還支持1.71 V至5.5 V的電平轉(zhuǎn)換，為不同電平之間的信號(hào)傳輸提供了便利。此外，該系列隔離器的工作溫度范圍為–40°C至125°C，適用于各種惡劣的工作環(huán)境。

低功耗設(shè)計(jì)

在1 Mbps的速率下，每個(gè)通道的典型電流僅為1.6 mA，這種低功耗設(shè)計(jì)不僅可以降低系統(tǒng)的能耗，還能減少發(fā)熱，提高系統(tǒng)的可靠性。

出色的電磁兼容性

ISO676x具有強(qiáng)大的電磁兼容性（EMC），具備系統(tǒng)級(jí)ESD、EFT和浪涌抗擾性，并且發(fā)射低。這使得它在復(fù)雜的電磁環(huán)境中能夠穩(wěn)定工作，減少電磁干擾對(duì)系統(tǒng)的影響。

安全認(rèn)證齊全

該系列隔離器通過了多項(xiàng)安全相關(guān)認(rèn)證，如DIN EN IEC 60747 - 17（VDE 0884 - 17）、UL 1577組件識(shí)別程序、IEC 62368 - 1、IEC 61010 - 1、IEC 60601 - 1和GB 4943.1等認(rèn)證，為系統(tǒng)的安全性提供了可靠的保障。

應(yīng)用領(lǐng)域

ISO676x適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括但不限于以下幾個(gè)方面：

• 電源供應(yīng)：在電源電路中，它可以有效隔離不同部分的電路，防止干擾和故障的傳播，提高電源的穩(wěn)定性和可靠性。
• 電網(wǎng)和電表：在電網(wǎng)監(jiān)測(cè)和電表系統(tǒng)中，能夠保障信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸，同時(shí)防止高電壓對(duì)測(cè)量電路的損壞。
• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)：在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，可隔離控制信號(hào)和功率電路，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
• 工廠自動(dòng)化和樓宇自動(dòng)化：在自動(dòng)化系統(tǒng)中，能夠確保不同設(shè)備之間的信號(hào)隔離和傳輸，提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。
• 照明和電器：在照明和電器設(shè)備中，可提供電氣隔離，保障用戶的安全。

技術(shù)細(xì)節(jié)

結(jié)構(gòu)與原理

ISO676x系列設(shè)備采用ON - OFF鍵控（OOK）調(diào)制方案，通過二氧化硅基隔離屏障傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。發(fā)射器通過隔離屏障發(fā)送高頻載波來表示一種數(shù)字狀態(tài)，不發(fā)送信號(hào)則表示另一種數(shù)字狀態(tài)。接收器在進(jìn)行高級(jí)信號(hào)調(diào)理后對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并通過緩沖級(jí)產(chǎn)生輸出。

電氣特性

該系列隔離器在不同的電源電壓下具有不同的電氣特性。例如，在5 V電源下，高電平輸出電壓典型值為VCCO - 0.4 V，低電平輸出電壓典型值為0.4 V；在3.3 V電源下，高電平輸出電壓典型值為VCCO - 0.2 V，低電平輸出電壓典型值為0.2 V等。同時(shí)，它的輸入電容典型值為2.8 pF，能夠有效減少對(duì)輸入信號(hào)的影響。

開關(guān)特性

在開關(guān)特性方面，不同電源電壓下的傳播延遲時(shí)間、脈沖寬度失真、通道間輸出偏斜時(shí)間等參數(shù)也有所不同。例如，在5 V電源下，傳播延遲時(shí)間典型值為11 ns，脈沖寬度失真典型值為7 ns；在1.8 V電源下，傳播延遲時(shí)間典型值為15 ns，脈沖寬度失真典型值為8.2 ns。這些參數(shù)的差異需要在實(shí)際設(shè)計(jì)中根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇和優(yōu)化。

絕緣特性

ISO676x的絕緣特性包括外部間隙、外部爬電距離、絕緣距離、比較跟蹤指數(shù)等。其中，外部間隙和外部爬電距離均大于8 mm，絕緣距離最小內(nèi)部間隙大于17 μm，比較跟蹤指數(shù)大于600 V。這些特性保障了隔離器的絕緣性能，防止電氣擊穿和漏電等問題。

設(shè)計(jì)建議

電源供應(yīng)

為了確保ISO676x在數(shù)據(jù)速率和電源電壓下可靠運(yùn)行，建議在輸入和輸出電源引腳（VCC1和VCC2）處使用0.1 μF的旁路電容器，并將其盡可能靠近電源引腳放置。如果應(yīng)用中只有單個(gè)初級(jí)側(cè)電源可用，可以使用變壓器驅(qū)動(dòng)器為次級(jí)側(cè)生成隔離電源。

PCB布局

在PCB布局方面，建議采用至少兩層的電路板來實(shí)現(xiàn)低EMI設(shè)計(jì)。為了進(jìn)一步改善EMI，可以使用四層電路板，層堆疊順序?yàn)楦咚傩盘?hào)層、接地層、電源層和低頻信號(hào)層。高速信號(hào)應(yīng)在頂層布線，以避免使用過孔和引入電感；接地層應(yīng)緊鄰高速信號(hào)層，以提供低電感的回流路徑；電源層應(yīng)緊鄰接地層，以增加高頻旁路電容。

靜電放電防護(hù)

由于該集成電路可能會(huì)受到ESD的損壞，因此在處理和安裝時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，如佩戴防靜電手環(huán)、使用防靜電工作臺(tái)等。

總結(jié)

ISO676x系列通用六通道增強(qiáng)型數(shù)字隔離器以其高性能、強(qiáng)大的隔離能力、寬工作范圍、低功耗和出色的電磁兼容性等優(yōu)點(diǎn)，成為了電子工程師在設(shè)計(jì)中值得考慮的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的需求和場(chǎng)景，合理選擇合適的型號(hào)，并注意電源供應(yīng)、PCB布局和靜電放電防護(hù)等方面的設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)，保障系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用數(shù)字隔離器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。