通过集成工业接口数字隔离器减小尺寸和成本

随着低成本竞争和对差异化产品日益增长的需求，工业市场的生存变得越来越艰难。与此同时，安全标准并没有变得更加宽松，要求越来越多的工业应用采用电流隔离，并受到光耦合器的相关处罚。这些处罚包括尺寸增加、功耗、电路板空间、元件数量和成本增加。

设计工程师如何平衡针对恶意突发和浪涌的竞争性要求、设计复杂性和成本，同时尽快进入市场以保持竞争力？人们可以简单地将一组光耦合器连接到现有的收发器，但这意味着成本、设计复杂性、元件数量和电路板空间都会增加。简单搜索“隔离式RS-485”、“隔离式RS-232”、“隔离式CAN”、“隔离I2C“或”隔离USB“揭示了许多基于数字隔离技术的完全集成的解决方案 - 隔离和收发器集成在单个封装中。有些甚至在同一封装中包含隔离电源，这进一步减小了系统的尺寸和成本。只有数字隔离器才能提供如此全面的这些解决方案，这意味着它们不会受到太多功耗的影响，因此它们应该适合现有的功率预算，而无需进一步重新设计。但是，必须小心，因为并非每个被列为“隔离”的解决方案都符合UL、CSA和VDE对基本和/或增强隔离的严格要求。

提供这些完全集成解决方案的设计师将被采购经理视为英雄。毕竟，采购经理会说，“只要使用我们已经购买的相同的东西。我不在乎它是否会增加成本“？

图1显示了隔离的不同方法I2C总线。图 1A 显示了如何使用 I 执行此操作2C缓冲器和四个光耦合器。图1B显示了如何使用单个IC执行此操作。图2显示了隔离RS-485的类似示例，单IC方法显然是采购经理的梦想：一个部件比两个部件便宜。我们甚至不会展示尝试使用分立元件隔离 USB 与单个隔离 USB IC 之间的戏剧性比较 — 页面上没有足够的空间！

图1.我2C缓冲器和4个光耦合器与单IC的比较（注意：为简单起见，省略了上拉电阻）。

图2.RS-485收发器和三个光耦合器与单IC的比较。

审核编辑：郭婷