數(shù)字隔離技術(shù)在混合動力和電動汽車中的應(yīng)用

兩個信道同時允許直流和交流通訊，此外，它還具有故障防范功能。

基本AC信道使用輸入信號，并在過濾后透過由隔離電容組成的差分對傳輸該信號。然后，接收芯片上的施密特觸發(fā)器的輸入端對其進行檢測，最后經(jīng)輸出緩沖器輸出該接收到的信號。它可實現(xiàn)非常高速的傳輸、輕微脈寬失真和短傳輸延遲，但不能發(fā)送DC信號。

可用DC通道透過隔離勢壘傳送DC(或速度非常低的)信號。芯片上振蕩器將信號編碼為PWM信號，借助與AC信道類似的差分信號越過隔離勢壘進行傳送。在接收芯片端，對信號進行譯碼并送至輸出緩沖器。

但是，DC信道也用于故障防范功能。例如，如果發(fā)送端的電源電壓不夠高，則振蕩器將停止工作，這就意味著接收端將檢測不到數(shù)據(jù)信號，從而發(fā)出故障指示并輸出高電平。在正常工作(即有足夠的數(shù)據(jù)傳輸密度)時，輸出多任務(wù)器將忽略DC通道；但當(dāng)AC通道在約4us的時間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)傳輸時，DC信道將得到優(yōu)先權(quán)。一旦AC信號有一個跳變，多任務(wù)器將立即又切換回該通道。

有多種隔離組件可用以滿足不同配置(單到四)要求。它們都能在高達150Mbps的數(shù)據(jù)速率下，提供560V的連續(xù)絕緣(4kV峰值瞬態(tài))。另外，這些組件都滿足汽車級應(yīng)用要求。

可靠性考慮及外部電磁場免疫力

嚴(yán)酷的汽車和交通運輸環(huán)境，加上車輛的長使用壽命等特點，要求組件具有特殊特性。平均無故障時間(MTTF)是確定半導(dǎo)體電路可靠性的一種標(biāo)準(zhǔn)方法。對隔離組件來說，它同時適用于集成電路和隔離原理這兩方面。應(yīng)使用90%的可信任水平和125℃的環(huán)境溫度進行評測，典型電容和電感組件的平均無故障時間超過2,000年，而FIT(109小時內(nèi)的故障數(shù))在60以內(nèi)。而典型光學(xué)組件的平均無故障時間只有30年，F(xiàn)IT將近4,000。

就對磁場的免疫力來說，圖4比較了感性與容性組件。感性組件和容性組件(ISO721)都具有遠超IEC61000標(biāo)準(zhǔn)的高磁場免疫力。但，容性組件ISO721更勝一籌，這對惡劣的汽車環(huán)境應(yīng)用特別重要。

圖：對外部磁場的免疫力。