数字隔离技术在电动汽车和混合动力方面的应用数字隔离技术在电动汽车和混合动力方面的应用
随着电子技术的不断发展，市场上对于能够替代光电耦合器并且具有改善性能、高集成度和低成本解决方案的
需求十分强烈，数字隔离器就是美国模拟器件公司（Analog Devices ,Inc.,简称ADI ）为了适应这种需要而开发
出的一款适合高电压环境的有效隔离电路。混合动力和电动汽车（HEV/EV）将400V和更高电压的设计导入了
汽车和交通领域。例如， 在严酷的汽车环境中，要应对如此高的电压和大的电流，就需要高度可靠且可长
期稳定工作的方案，以便能有效地将此高压和其它电子功能电路（当然，重要的是驾驶！）隔离开来。 交通
应用中的隔离要求 汽车、卡车和摩托车中采用的混合动力和电动传动系统，在交通
随着电子技术的不断发展，市场上对于能够替代光电耦合器并且具有改善性能、高集成度和低成本解决方案的需求十分强
烈，数字隔离器就是美国模拟器件公司（Analog Devices ,Inc.,简称ADI ）为了适应这种需要而开发出的一款适合高电压环境
的有效隔离电路。混合动力和电动汽车（HEV/EV）将400V和更高电压的设计导入了汽车和交通领域。例如，
在严酷的汽车环境中，要应对如此高的电压和大的电流，就需要高度可靠且可长期稳定工作的方案，以便能有效地将此高
压和其它电子功能电路（当然，重要的是驾驶！）隔离开来。
交通应用中的隔离要求交通应用中的隔离要求
汽车、卡车和摩托车中采用的混合动力和电动传动系统，在交通运输产业引发了新的、前所未知的挑战。原来的12V电压
网络现在需辅之以400V或更高的电池和电源系统，从而对汽车OEM和系统模块供货商提出了一系列全新要求。诸如高压电
池、DC/DC转换器、用于驱动马达的逆变器，以及连接到230V/380V电网的车载充电器模块等混合动力/电动车内的全部功
能，都提出了隔离要求（图1）。
图1：电动车典型系统架构。
隔离工业接口时，需要区分过程控制和工厂自动化应用。这是因为两者之间的差别会影响到数字接口设计的隔离工作。过
程控制一般涉及到检测某些设备、系统或过程的不同物理量（如压力“与”温度）。每一个物理量都用一特定类型的传感器或变
换器，其输出信号需要特定的信号调理。因此，多种不同的传感器需要不同的参数设置，如内部增益、采样率、测量重复性、
以及阻抗缓冲。支持宽范围设置的ADC提供有多个接口控制线，除标准串行接口线要求隔离之外，所有这些控制线也都要求
隔离。
与工业应用相较，汽车和运输应用对隔离有着不同要求。坚实可靠当然是必须的，而对磁“噪声”也必须要有强大抵抗力。车
内的大功率水平（如工作在400V的100KW马达，意味着250A的工作电流）会在车内产生必须妥善处理的强磁场。所用零件的
使用期限必须足够长以满足车辆预期寿命要求；例如必须满足大型运输应用几十年的使用要求。用于汽车环境的产品，将推动
对汽车应用质量（Q1）的要求，以及要满足-40至+125℃的工作温度范围。
同时，这些领域的成本压力，将推动对更高系统整合度的要求，因此，具备隔离功能的单芯片产品，如CAN收发器、
ADC或门极驱动器等组件就展现出了优势。
不同的数字隔离技术不同的数字隔离技术
原则上，有四种不同的数字隔离技术方法：光、电感式，电容式和射频式。
光隔离技术使用透明绝缘隔离层进行光传输来实现光隔离。透过驱动LED（发光二极管），数字信号从电转换成光。然后
通过隔离层传输这个光信号，再用光学检测组件（光电二极管、光电晶体管）将光信号转换回电信号。
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