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电容式电气阻隔与光耦合器技能比照 ― 谁是赢家?

德州仪器 的电容式电流隔离技术在很多方面与光耦合器隔离技术不同,其中最突出的当属隔离实施。首先,我们来确定一下我们是否理解“隔离”的真正含义。隔离从本质上讲是一种保护形势,允许

德州仪器的电容式电流隔绝技能在许多方面与光耦合器隔绝技能不同,其中最杰出的当属隔绝施行。首要,咱们来确认一下咱们是否了解“隔绝”的真实意义。隔绝从本质上讲是一种维护局势,答应两点间的通讯,但阻挠电流在各点间直接活动。

作业原理

在根据光耦合器的技能中,运用 LED 将信号信息传输给接收器,再由接收器将音讯发送给电路的其余部分(能够幻想成运用手电筒发送摩斯代码)。其隔绝层源自 LED 与铸模化合物厚度的结合。因而从本质上讲,其隔绝与构成其封装的组件相关。在 德州仪器的电容式技能中,信号信息以经过一系列蚀刻在硅芯片上的电路为根底。中心是二氧化硅构成的电容器,可经过使用边际检测计划隔绝直接电流活动(能够幻想成敲击墙面传送摩斯代码)。

要了解一切不同点,毫不夸大地说或许需求满满一学期的大学课程,不过咱们只评论几个首要方面:部件间改变、绝缘厚度以及质量与可靠性。

部件间改变

改变是肯定的,但改变的粒度是相对的。德州仪器的隔绝技能是一种二氧化硅电容器,以微米级工艺创立,部件间的改变会有,但极端细小。另一方面,光耦合器的隔绝在封装层面上完成,其更像毫米级。该安装工艺改变和差错在该等级下天然较大。能够幻想一下,每个节点的相对改变和噪声或许类似,并且与底子标准比较较小,但将光产品与电容式产品比较,您会看到这两种技能大相径庭的差异,因而其最底子的 DNA 也极为不同。

隔绝层厚度 (DTI)

安装差异决议了光耦合器比德州仪器 隔绝器材大,这是所用资料特点的成果。隔绝层厚度 (DTI) 是常用的衡量标准,相当于隔绝层强度。在隔绝实例中,与隔绝强度有关的真实衡量目标是每微米电压击穿,而非纯厚度。咱们来比较一下硅/PI/铸模化合物(用于光耦合器)与二氧化硅(用于德州仪器 电容隔绝)的额外参数:

 

典型击穿电压

16um 隔绝

32um 隔绝

40kV 所需的 DTI

硅/PI/铸模化合物(光耦合器)

50kV峰值/um

800kV

1,600kV

0.8um

二氧化硅 (TI)

800kV峰值/um

12,800kV

25,600kV

0.05um

上表清楚标明,更大并不意味着隔绝功能更强。

质量与可靠性

可制作性与安装也会导致毛病率。在检查光耦合器和德州仪器隔绝器的毛病时刻 (FIT) 揭露数据时,您会发现可靠性数据存在数量级的差异。毛病时刻实践是指:给定器材样片集在给守时刻内以相同条件作业,会因损耗而呈现多少次毛病。

产品

温度 (C)

FIT(毛病/109 小时)

电容式隔绝器

55°

0.7

光耦合器

55°

258.5

德州仪器隔绝器又一次成为肯定的取胜产品,在 10 亿器材数小时作业过程中没呈现一次彻底毛病,而相同的作业时刻内光耦合器的毛病次数则多达 369 次。产品脱离安装及测验车间,抵达客户门口后,仍然也需求对终究器材进行毛病产品选择,选择出具有安装问题或许未达标的产品。

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