方式:实现电气上隔离的方法从耦合方式来看,可以分为磁耦合隔离方法、光电耦合隔离方法、电容耦合隔离方法等。
几种隔离方式特点:
磁耦合隔离方法:温度系数好,线性可以达到0.05%线性度,价格低。产生磁辐射,易受干扰,不适宜在强磁场的环境中使用。例如ADI公司AD202/204/208/210等,埃索雷森公司IPO EM系列产品。原理框图如下:
光电耦合隔离方法:以前光隔离产品一般不用在线性电路中,而只是将LED和光敏二极管构成的光电耦合器应用在数字信号隔离中,这种结构由于其基本原理的局限性,存在一定的非线性和不稳定性。现在光电耦合技术克服了单一LED和光电二极管形成隔离时的局限性,采用了直流模拟调制技术,而不是载波技术,从而避免了大多数隔离放大器模块所存在的电磁干扰问题。
但是还存在一些局限性,隔离电压主要受光电耦合器的隔离电压限制一般电压可以最高做到3750VRMS,现在也有一些产品最高可以达到5000VRMS但是这种光电耦合产品还是比较少。还有一个问题是温度系数偏大(一般在150PPM)。例如埃索雷森公司IPO OC系列产品。
电容耦合隔离方法:ISO120/121 /122/124是精密隔离放大器,具有新颖工作循环的调制一解调技术。发送信号时,数字通过一个2pF的差动电容隔离栅,具有数字调制特性的隔离栅不会影响信号的完整性,因此有着极好的可靠性和高频瞬态抑制特性。放大器和栅电容一同密封在一个IC内。这些放大器使用方便,无需外部元件就可获得50kHz的带宽。若附加使用两个外部电容,则可保证在6kHz带宽内有精密额定0.01%的非线性度(最大值)和150uV/℃(最大值)的Vos漂移。在应用的时候也有些问题:1、输入失调电压在±20~±50mV之间;2、最大的隔离电压一般只做到2500VAC ;3、外部要加电源模块。原理框图如下: