采集交流小信號(hào)為何多用陶瓷隔離而不選用交流光耦

在采集交流小信號(hào)時(shí)，陶瓷隔離器相較于交流光耦展現(xiàn)出了更多的優(yōu)勢(shì)，使其成為更受青睞的選擇。以下是詳細(xì)探討陶瓷隔離器在采集交流小信號(hào)時(shí)的優(yōu)勢(shì)以及為何它們比交流光耦更為合適。

#### 1. 高抗干擾性

陶瓷隔離器因其材料特性，在高頻和高電壓環(huán)境下展現(xiàn)出強(qiáng)大的抗干擾能力。這對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化、交流電源控制和信號(hào)隔離等場(chǎng)景尤為重要。陶瓷隔離器的高抗干擾性使其在復(fù)雜的電磁環(huán)境中保持信號(hào)的完整性和穩(wěn)定性。

#### 2. 寬廣的工作電壓范圍

陶瓷隔離器不受信號(hào)極性限制，能在更寬的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。這一點(diǎn)對(duì)于需要適應(yīng)不同電壓水平的交流小信號(hào)采集至關(guān)重要，確保了在不同工作條件下的可靠性和穩(wěn)定性。

#### 3. 高速響應(yīng)特性

陶瓷隔離器具備出色的高速響應(yīng)特性，其快速的響應(yīng)速度和高效的數(shù)據(jù)傳輸能力使其在高速數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異。這一點(diǎn)對(duì)于需要快速響應(yīng)的交流小信號(hào)采集系統(tǒng)尤為重要。

#### 4. 低功耗

陶瓷隔離器在運(yùn)行時(shí)功耗更低，特別適用于電池供電或能量有限的應(yīng)用。在需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行且能源受限的環(huán)境中，低功耗的陶瓷隔離器可以減少能源消耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

#### 5. 高精度信號(hào)傳輸

在直流信號(hào)傳輸中，陶瓷隔離器能保持高信號(hào)精度和穩(wěn)定性，減少失真和噪聲干擾。對(duì)于交流小信號(hào)的采集，精度是關(guān)鍵，陶瓷隔離器的這一特性使其成為理想的選擇。

#### 6. 共模瞬變抗擾度(CMTI)

陶瓷隔離器具有超過(guò)100 kV/μs的共模瞬變抗擾度，這意味著它們能夠有效抑制快速且強(qiáng)大的瞬變干擾。在采集交流小信號(hào)時(shí)，這一特性對(duì)于保持信號(hào)的完整性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

#### 7. 高速數(shù)據(jù)傳輸

陶瓷隔離器支持高達(dá)50 Mbits/s的高速數(shù)據(jù)傳輸，這對(duì)于需要處理大量數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)。高速數(shù)據(jù)傳輸能力確保了系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)并處理采集到的信號(hào)。

#### 8. 可靠性和安全性

陶瓷隔離器采用厚陶瓷基板生產(chǎn)，絕緣屏障厚度超過(guò)0.5mm，額定外部爬電距離和間隙距離為8mm，達(dá)到光隔離技術(shù)的安全可靠性水平。這種高級(jí)別的絕緣和抗噪聲能力為采集系統(tǒng)提供了額外的安全保障。

#### 9. 環(huán)境適應(yīng)性

陶瓷隔離器具有高機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性等材料特性，使其成為承受極端工作條件的理想選擇。無(wú)論是高溫、腐蝕環(huán)境還是機(jī)械應(yīng)力，陶瓷隔離器都能保持其完整性和功能性，確保長(zhǎng)期性能和可靠性。

#### 10. 氣密性和密封性

在需要?dú)饷芎碗姎飧綦x的應(yīng)用中，陶瓷隔離器可有效阻擋外部影響，形成可靠的密封，防止泄漏并保持封閉環(huán)境的完整性。這對(duì)于航空航天、電氣和醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)尤其重要。

陶瓷隔離器在高電壓環(huán)境下保證信號(hào)傳輸穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

### 1. 高電氣絕緣強(qiáng)度

陶瓷材料本身具有很高的電器絕緣強(qiáng)度，大于2kV。這意味著陶瓷隔離器能夠在高電壓環(huán)境下提供出色的隔離效果，防止電流直接通過(guò)，從而保護(hù)電路不受損害。

### 2. 抗腐蝕與耐化學(xué)性

陶瓷隔離器具有抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和震動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，在惡劣環(huán)境下也能保持性能穩(wěn)定。這種特性使得陶瓷隔離器即使在高電壓和化學(xué)腐蝕環(huán)境中也能保持信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

### 3. 熱穩(wěn)定性

陶瓷材料擁有良好的熱穩(wěn)定性，工作溫度范圍可達(dá)-40℃~125℃。這種寬溫度范圍的穩(wěn)定性確保了在不同溫度條件下陶瓷隔離器都能維持其隔離性能，從而保證了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

### 4. 低傳播延遲和高CMTI

陶瓷隔離器具有低傳播延遲，可以在超過(guò)150Mbps的速率下傳輸數(shù)據(jù)，并且與光耦合器相比消耗更少的偏置電流。此外，高性能隔離器的共模瞬變抗擾度(CMTI)額定值很容易達(dá)到100V/ns，許多CMTI測(cè)試的結(jié)果都超過(guò)200V/ns。這些特性有助于在高dV/dt環(huán)境中保持信號(hào)完整性，減少脈沖抖動(dòng)、失真、運(yùn)行不穩(wěn)定或丟失脈沖信息等問(wèn)題。

### 5. 多層電容器和多層鈍化方法

TI的電容隔離器使用SiO2電介質(zhì)構(gòu)建，該電介質(zhì)具有最高的電介質(zhì)強(qiáng)度。TI專(zhuān)有的多層電容器和多層鈍化方法降低了高電壓性能對(duì)任何單層的依賴(lài)性，從而提高了隔離器的質(zhì)量和可靠性。此技術(shù)支持的工作電壓(VIOWM)為2kVRMS，可承受的隔離電壓(VISO)為7.5kVRMS，并且具有承受12.8kVPK浪涌電壓的能力。

綜上所述，陶瓷隔離器在采集交流小信號(hào)時(shí)展現(xiàn)出了高抗干擾性、寬廣的工作電壓范圍、高速響應(yīng)特性、低功耗、高精度信號(hào)傳輸、高共模瞬變抗擾度、高速數(shù)據(jù)傳輸、高可靠性和安全性以及優(yōu)秀的環(huán)境適應(yīng)性等優(yōu)勢(shì)。這些特性使得陶瓷隔離器成為采集交流小信號(hào)的首選方案，相較于交流光耦，陶瓷隔離器能更好地滿(mǎn)足這些應(yīng)用的需求。