<del id="aymay"></del> 光耦合器與數字隔離器的背景知識
光耦合器使用LED發出的光將數據通過隔離柵傳輸到一個光電二極管。當LED開啟和關閉時，將在電氣隔離光電二極管一端產生邏輯高和低信號。光耦合器的速度與光電二極管檢波器的速率以及為其二極管電容充電的時間直接相關。提升速度的一種方式是提高LED電流，但其代價是功耗的增加。
而基于變壓器的數字隔離器借助變壓器以磁性方式將數據通過隔離柵進行耦合。 變壓器電流脈沖通過一個線圈，形成一個很小的局部磁場，從而在另一個線圈生成感應電流。變壓器的傳輸速率自然比光耦合器快很多。而且變壓器為差分架構，具有出色的共模瞬變抗擾度。另外，由于數字隔離器基于變壓器，而光耦合器則基于LED，因此，數字隔離器的可靠性/MTTF要遠遠優于光耦合器。
電機驅動設計中的隔離
圖1所示為Boston Engineering Corporation開發的高電壓FlexMC電機控制驅動的框圖。它接收一個通用交流輸入，提供一個功率因數校正(PFC)前端，驅動一個永磁同步電機(PMSM)，并為一個帶傳感器或不帶傳感器的控制裝置提供必要的反饋調理。 中間部分是一個隔離柵，位于高電壓電源電子元件和控制器之間。 電機電源電子元件隨高電壓電勢而浮動，而控制器則以大地為基準，因此需要進行隔離。
在閉環電機控制設計中，兩個關鍵的硬件構成為脈沖寬度調制(PWM)控制器輸出和電機相位電流反饋。這些信號(如框圖所示)通過隔離柵。另外，隔離器的使用還可惠及幾種其他功能，包括數字通信和低電壓、低功耗和隔離dc-dc轉換。
PWM隔離
對功率級進行脈沖寬度調制，這是所有電機驅動的核心所在。開關頻率范圍一般為10 kHz-20 kHz。在優化控制性能時，對脈沖寬度、死區時間和通道間延遲的精密控制顯得至關重要。在為PWM控制信號選擇適當的隔離器件時，數字隔離器在性能和成本兩個方面都要遠遠優于同級別的光耦合器選項(見表1中的比較)。
例如，控制器將在開關信號之間引入死區時間，以防止任何高端和低端晶體管對同時導通(即直通)。死區時間為功率開關的開啟和關閉延遲以及隔離電路所致延遲的不確定性的函數。ADuM1310 iCoupler數字隔離器的通道間匹配時間僅為2ns，光耦合器則高達500ns。采用數字隔離器可以大幅縮減死區時間，從而提高功率逆變器的性能。另外，如比較表中所示，除了性能以外，ADuM1310還是一種集成度更高的解決方案，可以減少元件數量和物料成本。
