- 为什么使用开关键控数字隔离器？

架构权衡：单端脉冲编码&差分脉冲编码&开关键控

采用单端脉冲编码的有ADuM140x、ADuM144x等。 其工作原理是对脉冲编码，可检测数据边沿。 上升沿编码为两个脉冲，下降沿编码为一个脉冲。 数据通过变压器传输，然后进行解码。 两个脉冲成为上升沿，一个脉冲成为下降沿，全部数据都是这样分布。 与光耦合器相比，单端脉冲编码有哪些特性？ 在低数据速率时功耗非常低，并且具有高共模抑制、低传播延迟、高数据速率和低静态电流性能。

检测数据时，上升沿编码为正脉冲， 下降沿编码为负脉冲。 数据通过变压器传输，然后解码脉冲，正边沿就是上升沿，负边沿就是下降沿。 差分编码有哪些特性？ 在高频时功耗较低，在低频时功耗较高；传播延迟较低，数据速率较高，抗扰度更好，发送至变压器的驱动信号较低，辐射更低。 以上特性是相对于单端而言的。

ADuM14x采用开关键控。 首先检测数据电平。 对于高输入电平，它解码为载波开启；对于低输入电平，它解码为载波关闭。 载波通过变压器发送，然后进行解码。 载波开启表示高电平，载波关闭表示低电平。 与脉冲编码相比，差分开关键控的特性是传播延迟最低且数据速率更高。 它使用差分接收器，因而具有出色的噪声性能和鲁棒性。 在高频时，功耗较低；在低频时，功耗较高。

采用开关键控架构的新产品

ADI有一个新的开关键控iCoupler数据隔离器系列，包括单通道至四通道产品。 其鲁棒性极佳， 能耐受3 kV注入噪声而不会被扰乱，而且辐射很低。 它们是最安全的产品，峰值浪涌能力达到15 kV，耐受电压为5 kV，工作电压高达600 V rms。 另外，它们也是速度最快的产品，传输速率达150 MSPS，传播延迟小于13 ns，抖动小于150 ps。 对于小型封装的爬电距离要求，它们是最合适的产品。 动态功耗也是最低的，每个通道每Mbps仅消耗0.3 mW。 它还支持低压至高压I/O和1.7 V的内核，功耗为5 [mW]。

在恶劣的环境下使用开关键控数字隔离器

开关键控对哪些应用有利？ 在高噪声和高共模瞬变环境下可获得最佳性能， 例如太阳能逆变器、电机驱动或混合动力汽车。 这些应用使用高功率开关，例如MOSFET或IGBT，其电流和电压均很高。 它们会发生快速瞬变，引起噪声或共模干扰。 为了提高能效，这些应用的趋势是开关速度越来越高。 当前的IGBT采用氮化镓或碳化硅工艺后，将来仍然适用。 这需要更快速的栅极驱动器和更严格的时序。

低传播延迟偏斜有什么好处？ 传播延迟偏斜是一个单元[技术困难]......之间的传播差异，因而必须将消隐或死区时间插入脉宽调制器，防止两个功率开关同时导通。 右上方波形上的黑色区域就是死区时间。 采用开关键控架构可以降低传播延迟偏斜，使死区时间最短。 这将有助于降低电机电流失真，使电机运行平稳，减少轴承或联轴器，提高能效。