什么是隔離式數(shù)字輸入？

隔離式數(shù)字輸入與數(shù)字隔離器雖然它們聽起來很相似，但隔離式數(shù)字輸入和數(shù)字隔離器之間實(shí)際上存在一些值得注意的差異。看完這篇文章，希望大家能輕松分辨出兩種隔離功能的區(qū)別。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

數(shù)字隔離器具有提供電流隔離數(shù)字信號(hào)路徑的基本（或經(jīng)常加強(qiáng)！）功能。TI 隔離結(jié)構(gòu)是電容式的，絕緣屏障由兩個(gè)采用我們的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 （CMOS） 工藝技術(shù)構(gòu)建的高壓電容器組成。高頻載波跨越隔離柵從初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)進(jìn)行通信，我們的數(shù)字隔離器能夠承受高達(dá)12.8 kV的施加浪涌電壓和1.5 kV的工作電壓，而不會(huì)破壞雙電容柵。數(shù)字隔離器的一個(gè)關(guān)鍵組件是基本或增強(qiáng)隔離等級(jí)。

圖1：數(shù)字隔離器

基于電容的隔離的實(shí)際應(yīng)用

隔離數(shù)字輸入提供基本（是的，基本！）功能，提供從傳感器輸入或其他輸入類型到主機(jī)控制器接口邏輯輸出的電流隔離。與數(shù)字隔離器不同，隔離式數(shù)字輸入的輸入級(jí)（如圖2所示）包括用戶設(shè)置的輸入閾值和集成電流限制，允許將9V至60V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為邏輯輸出。在最簡單的形式中，隔離式數(shù)字輸入用作隔離式比較器，并具有一些出色的附加功能，便于設(shè)計(jì)。

圖2：隔離數(shù)字輸入

使用差異

數(shù)字隔離器通常用于信號(hào)路徑中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）或數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器與主機(jī)控制器或微控制器（MCU）之間。數(shù)字隔離器也常見于特定系統(tǒng)的隔離電源功能中。

隔離式數(shù)字輸入專門設(shè)計(jì)為可編程邏輯控制（PLC）、電機(jī)控制和電網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)字輸入接收器，用于連接現(xiàn)場側(cè)輸入和主機(jī)控制器。隔離式數(shù)字輸入是面向現(xiàn)場的輸入，可輕松配置為灌電流和拉電流應(yīng)用。集成電流限制可最大限度地減少較高輸入電壓環(huán)境中輸入的熱曲線，并通過一個(gè)簡單的外部電阻器進(jìn)行設(shè)置，以符合國際電工委員會(huì) （IEC） 61131-2 開關(guān)類型 1、2 或 3。一個(gè)額外的電阻器設(shè)置輸入電壓門限;在線計(jì)算器使電阻器選擇變得容易。

功率差異

數(shù)字隔離器需要初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)電源。在圖3中，隔離電源為ADC和與ADC接口的數(shù)字隔離器的“現(xiàn)場側(cè)”供電。

圖 3：ISO7741 隔離 MCU 和 ADC 通信

隔離式數(shù)字輸入僅需要副邊電源。在ISO1211（圖4）和ISO1212隔離數(shù)字輸入中，現(xiàn)場側(cè)由輸入供電，因此不需要現(xiàn)場側(cè)電源。與其他分立式解決方案相比，這使得前端設(shè)計(jì)更簡單。

圖 4：為 PLC 數(shù)字輸入模塊配置的 ISO1211