数字隔离器应用（数字隔离器的作用）

在自动化工厂等工业环境中，高压是环境的一部分。可编程逻辑控制器(PLC)、电机驱动器、某些电源，甚至医疗设备和电动汽车(EV) 都具有必须保护其免受这些电压影响的电路。更重要的是，必须保护在这些环境中工作的人员免遭触电。数字隔离提供了实现这两者的方法，提供信号隔离和电平转换，以帮助确保电路正常运行并保护用户免受电击。

根据行业安全标准，工业设备需要在危险高压和操作人员之间提供两级隔离或加强隔离。同时，工厂设备需要长时间运行而无需维护。选择正确的数字隔离技术是应对这些挑战的关键。

隔离IC 在两个电源域之间提供完全的电流隔离，保护电路免受高共模瞬态和故障的影响，并消除接地环路。在许多应用中，数字隔离器正在取代光耦合器，因为它们可以降低功耗要求并占用更少的电路板空间，同时提供相同的隔离功能。

市场上的一些数字隔离器确实存在需要避免的缺点：高功耗、大量发热以及引入大传播延迟（限制系统可靠性和吞吐量）都是危险信号。 Maxim 的5kV rms 增强型数字隔离器避免了这些缺点，并为快速数字信号提供双绝缘栅隔离。 MAX22445四通道隔离器非常适合安全、高吞吐量、紧凑型工业自动化系统。它每通道消耗0.41mA 电流，1Mbps DD、1.8V 时功耗为0.74mW，功耗水平比竞争解决方案低4 倍。它的吞吐量是市场上其他隔离器的2 倍。凭借10.5ns 的最大传播延迟和200Mbps 的最大数据速率，您可以实现快速、准确的数据采集，并实现具有宽时序裕度的高速接口。

高压保护

让我们仔细看看MAX22445如何缓解高压工业设备设计的挑战：

冗余以提高安全性：该IC 具有两个串联的隔离栅，以及每个芯片上具有单独隔离栅的两芯片设计。如果封装内的一个芯片出现问题，另一芯片仍然可以保护用户并维持隔离屏障。此配置符合VDE 和UL 增强标准。

长期可靠性：硅中的低发热和低电子迁移可在恶劣、炎热的工作环境中实现稳定的性能

链路稳健性：该器件的200Mbps 最大数据速率可提供快速的动态性能，从而改善时序预算和链路稳健性

灵活性：对于转向更通用工业设备设计的设计人员来说，MAX22445为各种应用提供了灵活性，并且可在较宽的电源电压范围内使用

作为示例应用，考虑MAX22445如何支持智能电表应用，如图2中的框图所示。以下是对智能电表重要的标准以及MAX22445为支持这些标准而提供的规范：

增强隔离以实现稳健运行

最大VIOWM=1500V rms

最大V ICM=10kV rms

5kV隔离

低功耗

低电流（0.8V 时每通道3.3mA）

低电压（1.7-5.5V）

低烧

高可靠性

高动态性能

低传播延迟（最大10ns），为SPI 提供宽的时序裕度

最大数据速率=200Mbps

图2：使用MAX22445的智能电表应用

因此，如果您正在设计高压工业设备，MAX22445可提供多种选项来减轻与用户相关的危险以及设备的内部电路。

审稿编辑：郭婷