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什么是隔離數(shù)字輸入？

2019-06-27 17:09:37 德州儀器

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雖然隔離數(shù)字輸入和數(shù)字隔離器聽起來很相似，但實(shí)際上它們之間存在一些顯著差異。閱讀本博文后，希望您能夠輕松分辨出兩個(gè)隔離功能之間的區(qū)別。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

數(shù)字隔離器充當(dāng)提供電流隔離數(shù)字信號(hào)路徑的基本（或通常是加強(qiáng)型）功能。來自德州儀器（TI）的隔離結(jié)構(gòu)是電容性的，其絕緣屏障由我們互補(bǔ)的金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）工藝技術(shù)構(gòu)建的兩個(gè)高壓電容器組成。高頻載波通過隔離柵從初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)通信，而我們的數(shù)字隔離器能夠承受高達(dá)12.8 kV的施加浪涌電壓和1.5 kV的工作電壓，而不會(huì)破壞雙電容屏障。數(shù)字隔離器的一個(gè)關(guān)鍵組件是基本或加強(qiáng)型隔離電壓。

圖1：數(shù)字隔離器

隔離數(shù)字輸入充當(dāng)提供從傳感器輸入或其他輸入類型到主機(jī)控制器接口的邏輯輸出的電流隔離的基本功能。與數(shù)字隔離器不同，隔離數(shù)字輸入的輸入級(jí)（如圖2所示）包括用戶設(shè)置輸入閾值和集成電流限制，允許9V至60V范圍內(nèi)的輸入電壓轉(zhuǎn)換為邏輯輸出。在最簡(jiǎn)單的形式中，隔離數(shù)字輸入用作隔離比較器，具有一些易于設(shè)計(jì)的附加功能。

圖2：隔離數(shù)字輸入

使用差異

數(shù)字隔離器通常用于信號(hào)路徑中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）或數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器與主機(jī)控制器或微控制器（MCU）之間。數(shù)字隔離器也常見于給定系統(tǒng)的隔離電源功能中。

隔離數(shù)字輸入專門設(shè)計(jì)為數(shù)字輸入接收器，用于可編程邏輯控制（PLC）、電機(jī)控制和電網(wǎng)應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)側(cè)輸入和主機(jī)控制器之間的接口。隔離數(shù)字輸入是面向場(chǎng)側(cè)輸入，可輕松配置用于匯和源應(yīng)用。集成電流限值可在較高輸入電壓環(huán)境下最大限度地降低輸入的熱分布，并通過簡(jiǎn)易外部電阻設(shè)置，以符合國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）61131-2的I、II或III型開關(guān)。附加電阻設(shè)置輸入電壓閾值；可使用在線計(jì)算器輕松選擇電阻。

電源差異

數(shù)字隔離器需要初級(jí)和次級(jí)側(cè)電源。在圖3中，隔離電源為ADC以及連接ADC的數(shù)字隔離器的“場(chǎng)側(cè)”供電。