【導(dǎo)讀】工程師們常面臨兩難抉擇：傳統(tǒng)光耦雖成本低廉，卻受限于溫漂、光衰及體積龐大；高性能數(shù)字隔離器雖在信號(hào)完整性與安規(guī)指標(biāo)上表現(xiàn)卓越，但高昂的價(jià)格往往令價(jià)格敏感型市場(chǎng)望而卻步。如何在“高性能”與“低成本”之間找到完美的平衡點(diǎn)？榮湃半導(dǎo)體給出的答案是——數(shù)字光耦。它并非傳統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換的延續(xù)，而是基于CMOS工藝的數(shù)字隔離革新之作。本文將深入解析數(shù)字光耦如何打破技術(shù)壁壘。
隔離器發(fā)展到今天，技術(shù)變革、疊代更新，傳統(tǒng)光耦、數(shù)字隔離器、數(shù)字光耦有何不同？
在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)劣勢(shì)分別是什么？為什么數(shù)字光耦是高性?xún)r(jià)比的隔離產(chǎn)品？讓我們一起走進(jìn)榮湃「技術(shù)課堂」聽(tīng)資深技術(shù)專(zhuān)業(yè)解說(shuō)。
對(duì)于隔離產(chǎn)品，大家比較熟悉的是傳統(tǒng)的光耦以及高性能的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字隔離器。市場(chǎng)上已有的數(shù)字隔離器雖然性能上優(yōu)于光耦，但價(jià)格也更高，難以滿(mǎn)足價(jià)格敏感市場(chǎng)的價(jià)格需求。在這樣的契機(jī)下，榮湃半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)了數(shù)字光耦，它兼具高性能和低成本。
數(shù)字光耦并非采用光電轉(zhuǎn)換傳輸信號(hào)，而是采用數(shù)字隔離器的CMOS工藝制作而成，因此具有數(shù)字隔離的性能優(yōu)勢(shì)。
隔離性能方面，數(shù)字隔離器可以實(shí)現(xiàn)5KV隔離電壓和8mm爬電距離；信號(hào)傳輸方面，可以實(shí)現(xiàn)2Mbps的信號(hào)隔離傳輸能力，具有低延時(shí)和低脈寬失真，并且可以集成3個(gè)通道。
如下是數(shù)字光耦熱銷(xiāo)型號(hào)，包括Pai131U61R、Pai120U60R、Pai121U61R。三通道產(chǎn)品主要用于485隔離接口，兩通道產(chǎn)品主要用于LED調(diào)光控制隔離，和UART隔離接口。
數(shù)字光耦擁有數(shù)字隔離器的高性能和光耦的低價(jià)格，是一款高性?xún)r(jià)比隔離產(chǎn)品。
我們來(lái)看一個(gè)隔離485的案例。如果安規(guī)要求5千伏的隔離電壓和八個(gè)毫米的爬電距離。我們有三種方案可供選擇。第一種方案是傳統(tǒng)光耦的方案，第二種方案是基于WSOP16數(shù)字隔離器的方案，第三種方案是數(shù)字光耦方案。
我們看一下這三種方案的的對(duì)比情況。在安規(guī)性能方面，三種方案都能滿(mǎn)足安規(guī)要求，在信號(hào)傳輸能力方面，光耦要弱于數(shù)字隔離器和數(shù)字光耦，主要體現(xiàn)在光耦會(huì)有溫漂，溫度的變化會(huì)影響信號(hào)傳輸質(zhì)量，同時(shí)光耦有光衰，信號(hào)傳輸能力隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而變?nèi)酢?/p>
在價(jià)格方面，數(shù)字隔離器價(jià)格相對(duì)較高，光耦和數(shù)字光耦價(jià)格更低，在體積方面，如果假設(shè)光耦方案體積設(shè)定為1個(gè)單位，WSOP16方案只有光耦的1/4，數(shù)字光耦方案只有光耦方案的1/22，這主要是因?yàn)閿?shù)字光耦集成度更高，尺寸更小更薄。
總結(jié)
數(shù)字光耦成功打破了傳統(tǒng)光耦與高端數(shù)字隔離器之間的界限，成為當(dāng)前隔離市場(chǎng)中極具競(jìng)爭(zhēng)力的“全能選手”。通過(guò)采用先進(jìn)的CMOS工藝，它不僅徹底克服了傳統(tǒng)光耦的溫漂與光衰痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了低延時(shí)、低失真的高品質(zhì)信號(hào)傳輸，更在安規(guī)性能上完全滿(mǎn)足5kV隔離電壓與8mm爬電距離的嚴(yán)苛要求。尤為引人注目的是其極致的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)：在同等安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)下，數(shù)字光耦方案的體積僅為傳統(tǒng)光耦的1/22，遠(yuǎn)小于WSOP16數(shù)字隔離器方案，同時(shí)保持了與光耦相當(dāng)?shù)牡统杀尽?/p>
