光耦合器和光隔离器之间的技术差异!发表时间:2023-08-15 11:39 随着工业、汽车、通信和个人电子应用对可靠信号隔离的需求持续增长,最近的设计趋势已经从光耦合器等传统隔离技术转向数字隔离器。尽管数字隔离很普遍,但与光耦合器相比,人们对其有效性仍然存在一些常见的误解。同样,关于光耦合器的可靠性和使用寿命也存在一些误解。在本文中,将对有关这两种产品进行事实核查。 什么是光耦合器?什么是数字隔离器? 在探索这些之前,让我们回顾一下这些技术之间的差异: 光耦合器使用逻辑输入产生输入侧电流。LED将信号作为光通过模塑化合物屏障传输到接收光电探测器和位于隔离栅另一侧的输出。 数字隔离器使用硅基互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,在硅工艺中内置两个集成电路(IC)和一个高压电介质。数字隔离器将数字信号转换为高频域,并通过基于电容的高压二氧化硅介质栅发送信号。 光耦合器误区1:光耦合器具有可靠的故障条件 有一种常见的误解,认为当高压事件使器件断开时,光耦合器总是会因“开路”电路而失效。虽然光耦合器可以通过多种方式失效开放,但光耦合器也可能在“短路”时失效,具体取决于高压系统中不同的故障模式。 在第一个故障模式下,当施加在隔离栅上的电压超过隔离器的额定限值时,光耦合器和数字隔离器的隔离栅都可能失效。 第二种故障模式是高电压和高电流损坏隔离器内的电路,可能导致两种器件类型都出现失效开放情况。这些高压事件可能会破坏足够多的器件电路,使其不再正常工作,但会留下足够的隔离栅,但仍能提供隔离。 图1a显示了光耦合器上的高压事件,图1b显示了数字隔离器上的类似事件。根据高压事件的类型和势垒的强度,可能会发生不同程度的退化。为防止由第一种故障模式引起的短暂故障,必须选择符合或超过设计电气安全标准的隔离器。 光耦合器误区2:光耦合器的寿命是可预测的,变化很小 对于所有电子设计,确保IC在产品的使用寿命内持续使用至关重要。对于隔离器件尤其如此,因为它们在存在多个电压域的情况下保护信号。虽然您可能认为两个相同的光耦合器具有非常相似的高压寿命,但实际上,不同器件的高压性能可能会有很大差异,这通常是因为光耦合器的隔离栅是在生产的组装阶段产生的。 光耦合器误区3:光耦合器数据手册规格将持续器件的使用寿命 您可能不知道光耦合器中LED的光输出会随着时间的推移而降低,这会直接影响电流传输比(CTR)等参数。光耦合器内部的模塑料会随着时间的推移而变黄,从而减少通过隔离栅的光透射,从而进一步降低CTR。最终,CTR将下降到器件不再正常工作的水平,从而导致高故障率和低平均故障间隔时间。 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。 |