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菲尼克斯隔离器结构分析简述
点击次数:53 发布时间:2019-12-21
     多年来,工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限, 合理的选择是光耦合器。如今,数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系,对于正确选择菲尼克斯隔离器十分重要。这三个要素是:绝缘材料、结构和数据传输方法。
 
    设计人员之所以引入隔离,是为了满足安全法规或者降低接地环路的噪声等。电流隔离确保数据传输不是通过电气连接或泄漏路径,从而避免安全风险。然而,隔离会带来延迟、功耗、成本和尺寸等方面的限制。菲尼克斯隔离器的目标是在尽可能减小不利影响的同时满足安全要求。
 
    传统隔离器——光耦合器则会带来非常大的不利影响,功耗极高,而且数据速率低于1 Mbps。虽然存在更高效率和更高速度的光耦合器,但其成本也更高。
 
    菲尼克斯隔离器,目的是降低光耦合器相关的不利影响。数字隔离器采用基于CMOS的电路,能够显著节省成本和功耗,同时大大提高数据速率。数字隔离器由上述要素界定。绝缘材料决定其固有的隔离能力,所选材料必须符合安全标准。结构和数据传输方法的选择应以克服上述不利影响为目的。所有三个要素必须互相配合以平衡设计目标,但有一个目标必须不折不扣地实现,那就是符合安全法规。
 
    菲尼克斯隔离器采用晶圆CMOS工艺制造,仅限于常用的晶圆材料。非标准材料会使生产复杂化,导致可制造性变差且成本提高。常用的绝缘材料包括聚合物(如聚酰亚胺PI,它可以旋涂成薄膜)和二氧化硅。二者均具有众所周知的绝缘特性,并且已经在标准半导体工艺中使用多年。聚合物是许多光耦合器的基础,作为高压绝缘体具有悠久的历史。
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