隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，市場上對于能夠替代光電耦合器并且具有改善性能、高集成度和低成本解決方案的需求十分強(qiáng)烈，數(shù)字隔離器就是美國模擬器件公司（Analog Devices ,Inc.,簡稱ADI ）為了適應(yīng)這種需要而開發(fā)出的一款適合高電壓環(huán)境的有效隔離電路。混合動力和電動汽車（HEV/EV）將400V和更高電壓的設(shè)計導(dǎo)入了汽車和交通領(lǐng)域。例如，

　　在嚴(yán)酷的汽車環(huán)境中，要應(yīng)對如此高的電壓和大的電流，就需要高度可靠且可長期穩(wěn)定工作的方案，以便能有效地將此高壓和其它電子功能電路（當(dāng)然，重要的是駕駛！）隔離開來。

　 交通應(yīng)用中的隔離要求

　　汽車、卡車和摩托車中采用的混合動力和電動傳動系統(tǒng)，在交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)引發(fā)了新的、前所未知的挑戰(zhàn)。原來的12V電壓網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在需輔之以400V或更高的電池和電源系統(tǒng)，從而對汽車OEM和系統(tǒng)模塊供貨商提出了一系列全新要求。諸如高壓電池、DC/DC轉(zhuǎn)換器、用于驅(qū)動馬達(dá)的逆變器，以及連接到230V/380V電網(wǎng)的車載充電器模塊等混合動力/電動車內(nèi)的全部功能，都提出了隔離要求（圖1）。

圖1：電動車典型系統(tǒng)架構(gòu)。

　　隔離工業(yè)接口時，需要區(qū)分過程控制和工廠自動化應(yīng)用。這是因為兩者之間的差別會影響到數(shù)字接口設(shè)計的隔離工作。過程控制一般涉及到檢測某些設(shè)備、系統(tǒng)或過程的不同物理量（如壓力“與”溫度）。每一個物理量都用一特定類型的傳感器或變換器，其輸出信號需要特定的信號調(diào)理。因此，多種不同的傳感器需要不同的參數(shù)設(shè)置，如內(nèi)部增益、采樣率、測量重復(fù)性、以及阻抗緩沖。支持寬范圍設(shè)置的ADC提供有多個接口控制線，除標(biāo)準(zhǔn)串行接口線要求隔離之外，所有這些控制線也都要求隔離。

    與工業(yè)應(yīng)用相較，汽車和運(yùn)輸應(yīng)用對隔離有著不同要求。堅實可靠當(dāng)然是必須的，而對磁“噪聲”也必須要有強(qiáng)大抵抗力。車內(nèi)的大功率水平（如工作在400V的100KW馬達(dá)，意味著250A的工作電流）會在車內(nèi)產(chǎn)生必須妥善處理的強(qiáng)磁場。所用零件的使用期限必須足夠長以滿足車輛預(yù)期壽命要求；例如必須滿足大型運(yùn)輸應(yīng)用幾十年的使用要求。用于汽車環(huán)境的產(chǎn)品，將推動對汽車應(yīng)用質(zhì)量（Q1）的要求，以及要滿足-40至+125℃的工作溫度范圍。

　　同時，這些領(lǐng)域的成本壓力，將推動對更高系統(tǒng)整合度的要求，因此，具備隔離功能的單芯片產(chǎn)品，如CAN收發(fā)器、ADC或門極驅(qū)動器等組件就展現(xiàn)出了優(yōu)勢。

　 不同的數(shù)字隔離技術(shù)

　　原則上，有四種不同的數(shù)字隔離技術(shù)方法：光、電感式，電容式和射頻式。

　　光隔離技術(shù)使用透明絕緣隔離層進(jìn)行光傳輸來實現(xiàn)光隔離。透過驅(qū)動LED（發(fā)光二極管），數(shù)字信號從電轉(zhuǎn)換成光。然后通過隔離層傳輸這個光信號，再用光學(xué)檢測組件（光電二極管、光電晶體管）將光信號轉(zhuǎn)換回電信號。

　　光隔離的主要優(yōu)點是光對電場或磁場具有免疫力及有可能輸送靜態(tài)信號。在隔離層的接收側(cè)（flipside），光隔離器的工作頻率（傳輸速度）受限于LED相對較慢的特性。對混合動力/電動汽車應(yīng)用來說，光隔離有限的壽命是一個主要缺點。隨著時間的推移，LED的效率將降低，從而需要加大信號驅(qū)動電流（通常從10mA開始），所以，隨著時間的綿延，這種光隔離終將無法發(fā)揮功用。

    電感隔離使用兩個線圈之間的磁場變化實現(xiàn)跨隔離勢壘（isolation barrier）的通訊。電感隔離法的一個優(yōu)點是共模和差分傳輸間的不同，這意味著它的抗噪能力良好。這種方法的缺點是可能來自磁場的失真，對混合動力/電動汽車應(yīng)用的馬達(dá)控制環(huán)境來說，這種失真很常見。

　　電容隔離利用穿越隔離勢壘的電場變化。電容隔離法的好處是對磁場的免疫力更強(qiáng)和長的系統(tǒng)壽命。電容隔離與電感隔離法的傳輸速度近似。

　　但電容隔離法的缺點是沒有差分信號（即：信號和噪聲共享同一信道）。另外，與電感隔離法一樣，它們都不能直接傳輸靜態(tài)信號（必須先與頻率信號進(jìn)行編碼）。 

　 隔離技術(shù)的未來發(fā)展方向

    數(shù)字隔離技術(shù)在我們生活中影響越來越大，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字隔離技術(shù)不止在混合動力和電動汽車（HEV/EV）等地方運(yùn)用，還可以運(yùn)用于建筑，工業(yè)，農(nóng)業(yè)·····