ISO644x通用型數(shù)字隔離器：高性能與安全性的完美結(jié)合

在電子工程師的日常設(shè)計工作中，數(shù)字隔離器是不可或缺的關(guān)鍵組件。今天，我們將深入探討ISO644x系列通用型數(shù)字隔離器，它在性能、安全和應(yīng)用靈活性方面都有出色表現(xiàn)。

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卓越特性，滿足多樣需求

功能安全與高數(shù)據(jù)速率

ISO644x具備功能安全能力，相關(guān)文檔可助力IEC 61508系統(tǒng)設(shè)計。其數(shù)據(jù)速率高達150Mbps，能滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。這對于需要快速數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用場景，如工業(yè)自動化中的實時數(shù)據(jù)采集和傳輸，是非常重要的特性。

堅固的隔離屏障

采用SiO?隔離屏障，在高達1061V RMS和1500V DC的工作電壓下具有長使用壽命。隔離額定值高達5000V RMS，浪涌能力達10.4kV，最小共模瞬態(tài)抗擾度（CMTI）為±200kV/μs。如此強大的隔離性能，能有效保護電路免受高壓干擾和浪涌沖擊，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

寬工作范圍

工作溫度范圍為 -40°C至125°C，能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。電源范圍為2.25V至5.5V，為設(shè)計提供了更大的靈活性。例如，在不同地區(qū)或不同工業(yè)場景中，可能面臨溫度和電源電壓的波動，ISO644x都能穩(wěn)定工作。

低延遲與低失真

傳播延遲低，5V時最大為10ns，3.3V時最大為12ns。脈沖寬度失真小，5V時最大為1.8ns，3.3V時最大為2.2ns。這些特性確保了信號的準(zhǔn)確傳輸，減少了信號失真和延遲對系統(tǒng)性能的影響。

優(yōu)秀的電磁兼容性

具備強大的電磁兼容性（EMC），能有效抵抗系統(tǒng)級靜電放電（ESD）、電快速瞬變（EFT）和浪涌干擾，同時輻射發(fā)射低。這對于在復(fù)雜電磁環(huán)境中的應(yīng)用非常關(guān)鍵，可避免電磁干擾對其他設(shè)備和系統(tǒng)的影響。

多種封裝選擇

提供Wide - SOIC（DW - 16）、Wide - SSOP（DFP - 16）和SSOP（DBQ - 16）等多種封裝形式，方便工程師根據(jù)不同的應(yīng)用需求進行選擇。

安全相關(guān)認(rèn)證

計劃獲得DIN EN IEC 60747 - 17（VDE 0884 - 17）、UL 1577組件認(rèn)可計劃、IEC 62368 - 1、IEC 61010 - 1、IEC 60601 - 1和GB 4943.1等安全相關(guān)認(rèn)證，為設(shè)計提供了更高的安全保障。

廣泛應(yīng)用，拓展設(shè)計邊界

ISO644x適用于多種應(yīng)用場景，包括電源、電網(wǎng)、電表、電機驅(qū)動、工廠自動化、建筑自動化、照明和家電等。以電機驅(qū)動為例，在復(fù)雜的電機控制電路中，需要對不同電壓和信號進行隔離，ISO644x的高性能和可靠性能夠確保電機控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。在電源設(shè)計中，它可以有效隔離輸入和輸出，提高電源的安全性和抗干擾能力。

深入了解，掌握設(shè)計要點

工作原理

ISO644x采用開關(guān)鍵控（OOK）調(diào)制方案傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。發(fā)射器通過發(fā)送高頻載波表示一種數(shù)字狀態(tài)，不發(fā)送信號表示另一種數(shù)字狀態(tài)。接收器在進行先進的信號調(diào)理后解調(diào)信號，并通過緩沖級輸出。這種調(diào)制方案結(jié)合先進的電路技術(shù)，能最大化CMTI性能，減少高頻載波和IO緩沖開關(guān)產(chǎn)生的輻射發(fā)射。

功能模式

ISO644x具有多種功能模式，如正常工作模式、默認(rèn)模式和高阻抗模式。在正常工作模式下，通道輸出跟隨輸入的邏輯狀態(tài)；當(dāng)輸入開路或VCCI未供電時，輸出進入默認(rèn)模式，ISO644x默認(rèn)輸出高電平，ISO644xF默認(rèn)輸出低電平；當(dāng)輸出使能為低電平時，輸出呈高阻抗?fàn)顟B(tài)。

電氣特性

在不同電源電壓下，ISO644x的電氣特性表現(xiàn)穩(wěn)定。以5V電源為例，輸出高電平電壓（VOH(OUTx)）在Ioh = - 4mA時為Vcco - 0.4V，輸出低電平電壓（VOL(OUTx)）在Iol = 4mA時最大為0.4V。輸入開關(guān)閾值電壓（VIT+(INx)和VIT - (INx)）和滯后電壓（VI_HYS(INx)）也有明確的規(guī)定，確保了信號的準(zhǔn)確識別和處理。

開關(guān)特性

在開關(guān)特性方面，傳播延遲時間（tPLH和tPHL）、脈沖寬度失真（PWD）、通道間輸出偏斜時間（tsk(o)）和器件間偏斜時間（tsk(pp)）等參數(shù)都有良好的表現(xiàn)。例如，在100kbps時，傳播延遲時間最大為10ns，脈沖寬度失真最大為1.8ns，保證了信號的快速和準(zhǔn)確傳輸。

應(yīng)用設(shè)計，注重細(xì)節(jié)

電源設(shè)計

為確?？煽窟\行，建議在輸入和輸出電源引腳（VCC1和VCC2）使用0.1μF旁路電容，并盡可能靠近電源引腳放置。如果只有一個初級側(cè)電源，可借助變壓器驅(qū)動器為次級側(cè)生成隔離電源，如德州儀器的SN6501或SN6505B。

PCB布局

PCB布局對ISO644x的性能影響較大。至少需要兩層板來實現(xiàn)成本優(yōu)化和低EMI設(shè)計，四層板可進一步改善EMI。層堆疊順序應(yīng)為高速信號層、接地層、電源層和低頻信號層。高速信號應(yīng)在頂層布線，避免使用過孔；接地層應(yīng)緊鄰高速信號層，以建立受控阻抗和低電感回流路徑；電源層緊鄰接地層可增加高頻旁路電容。

總結(jié)

ISO644x系列通用型數(shù)字隔離器憑借其卓越的特性、廣泛的應(yīng)用范圍和詳細(xì)的設(shè)計指導(dǎo)，為電子工程師提供了一個強大而可靠的選擇。在實際設(shè)計中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，同時注意電源設(shè)計和PCB布局等細(xì)節(jié)，以確保系統(tǒng)的高性能和安全性。希望通過本文的介紹，能幫助各位工程師更好地了解和應(yīng)用ISO644x數(shù)字隔離器。大家在使用過程中有什么問題或經(jīng)驗，歡迎在評論區(qū)分享交流。