數(shù)字隔離器系統(tǒng)應(yīng)考慮事項(xiàng)有哪些？

時(shí)間：2022-04-27作者：深圳市騰恩科技有限公司瀏覽：167

無論采用何種方式，隔離器都必須滿足可靠電流隔離的安全標(biāo)準(zhǔn)。它們還必須足夠可靠，能夠比安裝它們的設(shè)備較耐用，而在工業(yè)世界，這可能意味著要使用幾十年。設(shè)計(jì)人員必須確保隔離電路能夠承受可能導(dǎo)致物理?yè)p壞的電應(yīng)力，并拒絕來自任何數(shù)量來源的破壞數(shù)據(jù)的噪聲。因此，設(shè)計(jì)者必須仔細(xì)考慮關(guān)鍵隔離器操作參數(shù)，例如共模瞬態(tài)抗擾度、關(guān)鍵定時(shí)參數(shù)，例如傳播延遲和脈寬失真，以及場(chǎng)相關(guān)規(guī)范，如EMI和RF敏感性。同樣，連續(xù)工作電壓和平均故障時(shí)間（MTTF）也是設(shè)備使用壽命的重要指標(biāo)。
高壓絕緣可靠性
絕緣可靠性直接影響隔離器防止用戶暴露在高壓下的能力，并且至關(guān)重要。絕緣體是隔離屏障的“心臟”，是維持系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。絕緣必須均勻，沒有可能導(dǎo)致局部擊穿的空隙，這一點(diǎn)非常重要。絕緣體均勻性是絕緣體材料和制造工藝的函數(shù)。
由于在制造過程中產(chǎn)生的空隙，光耦的注塑塑料化合物的介電強(qiáng)度變化可達(dá)300%。相比之下，CMOS數(shù)字隔離器使用半導(dǎo)體氧化物層作為其主絕緣體。CMOS氧化物沉積工藝控制非常嚴(yán)格且高度均勻，由此產(chǎn)生的介電強(qiáng)度變化僅為20%。每個(gè)氧化層的擊穿電壓為每微米500 VACRMS（百萬分之一米）。在晶圓制造過程中，通過簡(jiǎn)單地堆疊氧化層來實(shí)現(xiàn)較高的電壓（例如5 kVACMs）。其結(jié)果是，與獨(dú)立于封裝工藝的光耦和絕緣體可靠性相比，在較小的尺寸內(nèi)獲得較高的**較大擊穿電壓。


圖片中，比較了CMOS數(shù)字隔離器與光耦的平均失效時(shí)間。這兩種裝置在相同的設(shè)備和相同的條件下進(jìn)行測(cè)量。如圖所示，2.5 kVACMS、6通道CMOS數(shù)字隔離器的外推中位失效時(shí)間在25°C溫度和500 VDC電壓下趨于1x108年。

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