超越隔離 低成本隔離數(shù)字連接

　　本文介紹了如何使用兩個(gè)超低成本8位飛思卡爾微處理器(MCU) 和一個(gè)自愈式排列的電磁隔離屏障來實(shí)現(xiàn)一個(gè)可用于醫(yī)療診斷設(shè)備的多通道的隔離數(shù)字連接。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)共模電壓危及系統(tǒng)的安全時(shí)，隔離成為一種普遍的要求。在醫(yī)療應(yīng)用中，設(shè)備和患者都需要被保護(hù)而遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的電壓和電流。例如心電圖(ECG)系統(tǒng)中使用連接到患者的傳感器，如果系統(tǒng)引起哪怕是一個(gè)微小的交流電流過人體，它也可能是致命的。另一個(gè)例子是：當(dāng)操作除顫設(shè)備時(shí)，高電壓存在于電極之上，這可能會(huì)破壞信號(hào)處理部分的調(diào)節(jié)電路。安全法規(guī)如IEC60601-1,、UL 2601-1、IEC601-1和 CSA C22.2 No. 601用嚴(yán)格的法律，規(guī)則和規(guī)程來監(jiān)管醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和構(gòu)成，強(qiáng)制規(guī)定隔離的方法。

　　光耦，通常被用來隔離連接到患者的電路，給我們提供了一種很好的隔離電場或者磁場的方法。然而，用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)部LED的高輸入電流和它的后續(xù)隨時(shí)間的衰減限制了長期使用光耦器件。

　　在另一方面，電磁耦合提供了極高的無衰減隔離。這篇文章中所建議的操作方法由兩個(gè)MCU組成，這兩個(gè)MCU用來控制通過電磁隔離屏障的數(shù)據(jù)流量。由于飛思卡爾提供了高集成度超低成本的MCU，比如MC9RS08KA 系列， 這使得僅采用兩個(gè)非常簡單的8位MCU的多通道隔離成為可能。

　　一邊是能量另一邊是信號(hào)

　　圖1的框圖

　　圖1的框圖顯示了3-輸入通道的隔離數(shù)字鏈?zhǔn)窃鯓訉?shí)現(xiàn)的。使用單一的隔離單元傳輸3個(gè)信號(hào)通過隔離屏障，這種對(duì)單一的隔離單元的充分利用對(duì)成本的節(jié)省有著顯著的意義。