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2023
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拓朗工控 | 串口隔离应用,遥遥领先
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2023-09-19 14:01:26来源: 东莞市拓朗工控设备有限公司

小科普:

      电隔离分隔电气系统,是指防止两个器件之间产生直流电流和有害的交流电流,同时仍允许信号和电源传输,能有效提高电路的可靠性和抗干扰能力,同时也对双方设备起到保护作用。


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(拓朗工控多串口版无风扇系列)


目前工控行业中常见的隔离主要有两类:光学隔离、电容隔离。以下,我们分别详解下其具体性能和特点。



光学隔离:

原理是将电信号转换为光信号,芯片另外一端接收到光信号再转化为电信号,利用光信号只有0和1的特征没有其它状态,从而实现去除无效杂波的干扰信息,例如弱电网络工程中的光纤收发器。


其有以下特点:
1、使用寿命:光栅老化容易影响其寿命。
2、速率:受LED开关频率影响,无法实现高速率,这也是USB等高速信号无法实现隔离的原因,速率一般限制在几兆位速率以下。
3、功耗:受LED驱动电路影响,需要将信号转化为光信号,所以往往需要更高的功耗。
4、体积:因为需要先转化光信号,还得从光信号转加电信号再到晶体管,需要更多的物理分隔,所以一般情况下体积会较大。
5、如果要做高隔离参数,就需要加大体积做物理分隔,一般的集成电路上无法满足此要求。


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(图源于互联网,光信号传输概念图)


电容隔离
原理是利用电容器天生就能阻断直流信号,因此电容隔离技术是基于穿过电介质的交流信号传输,无需进行信号转换,有以下优点:
1、使用寿命长,因为利用的是其物理介质传输信号
2、高速率,因为无需信号转化,可以在超过150M的速率下实现数据的传输
3、我们的电容隔离器采用最高绝缘材料,可提供高数据速率、低热剖面、长使用寿命。支持5kV的隔离电压,并且最高可以提供高达6kV的防浪涌能力。
4、体积可以做得更小,适用于更多的集成电路。
5、由于采用的物理传输特性,能耗更低。
6、不受恶劣环境的影响。


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(拓朗工控实拍图,电容隔离方案)


      综上所述,目前的技术发展来看,电容隔离性价比最佳,不管是大速率传输还是兼容适配性和成本考虑。拓朗工控大多数电脑类设备均已完成适配,并集成主板于一体隔离功能,不止于串口,还可选USB、网络等接口实现隔离,有效防护意外情况发生提升设备稳定性和电气类安全性,为设备的稳定工作提供坚实基础,详询拓朗工控销售工程师。


拓朗工控客户经理:陈伟志 135-5383-9442(同微信)