光隔离器在电路中的传输路径！-先进光半导体

    光耦合器是光在透明绝缘层（如气隙）上的传输，以达到隔离的目的。图显示了数字隔离器的主要组件。电流驱动器使用数字输入并将信号转换为电流来驱动发光二极管（LED）。输出缓冲器将光电探测器的电流输出转换为数字输出。

    光耦合技术的主要优点是光对外界的电子或磁场具有固有的免疫力，并且光耦合技术允许使用恒定的信息传输。光耦的缺点主要体现在限速、功耗和LED老化等方面。

    光耦的最大信号速率取决于LED的开关速度。从目前现有产品来看，最快的光耦HCPL-0723，可以达到50Mbps的信号速率。

    从输入到输出的电流传输比（CTR）是光耦的一个重要特性，而LED通常需要10mA的输入电流才能进行高速数字传输。这个比率调整用来驱动LED的电流和光电晶体管产生的电流。随着时间的推移，led的效率越来越低，需要更多的电流来产生同样的亮度和相同水平的光电晶体管输出电流。在许多数字隔离器中，内部电路控制LED驱动电流，用户无法补偿下降的CTR。LED的优点被削弱，隔离器不再像以前那样有效工作。

    感应耦合技术利用两个线圈之间不断变化的磁场在隔离层上进行通信。最常见的例子是变压器，其磁场取决于初级和次级绕组的线圈配置（单位长度匝数）、铁芯的介电常数和电流振幅。显示了一个带有信号调节电路模块的变压器。

    感应耦合的优点是可能的共模差和差分传输特性。精心设计的变压器允许噪声和信号频率重叠，但将呈现噪声高共模阻抗和信号低差分阻抗。另一个优点是信号能量传输效率可以接近100%，使得低功率隔离器成为可能。

    感应耦合技术的主要缺点是外部磁场（噪声）的磁化。工业应用通常需要磁场隔离。例如：电机控制。数字变压器传输的另一个缺点是数据的运行长度。信号转换器在一定的频率和振幅范围内传输信号，其失真是可以接受的。为了使信号保持在可用的变压器带宽内，需要数据运行长度限制或时钟编码。采用感应耦合的通用数字隔离器要求信号处理在传输低频信号（1或0个长字符）的同时，共同传输和重构数字信号。

    使用电容隔离层的好处是尺寸和能量传输效率高，以及对磁场的免疫力。前者可以集成低功耗、低成本的隔离电路，后者可以在饱和或高密度磁场中工作。

    电容耦合技术的缺点是没有差分信号和噪声，信号共享同一个传输通道，这与变压器不同。这要求信号的频率明显高于噪声的预期频率，以便隔离电容显示信号的低阻抗和噪声的高阻抗。

    先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。