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菲尼克斯隔離器采用了哪些技術特點

點擊次數:528發布時間:2019-11-22
     菲尼克斯隔離器是將輸入和輸出兩端在物理層隔開,兩端之間沒有直接連接的線路,或者說是絕緣的,一般采用耦合的方式實現信號傳輸。輸入側和輸出側之間只存在一個較小的分布電容。菲尼克斯隔離器可以提高測量時的共模抑制比,減少干擾,改善信號質量,也可以絕緣危險電壓,保護設備和人身安全。從傳輸特性看,隔離電路可分為數字隔離電路和模擬隔離電路。從耦合方式看,菲尼克斯隔離器可以分為光電耦合、電容耦合和電感耦合。
 
    菲尼克斯隔離器是工作在音頻范圍的變壓器,又稱低頻變壓器。工作頻率范圍一般從10~20000Hz。它主要用于系統間或設備間的音頻信號傳輸,可以完全隔離兩個系統間的電位差,避免由于接地問題造成的交流聲干擾,防止過高的電位差對設備輸入級的損害,實現音頻信號的安全傳輸是音頻系統級聯的*產品。
 
    一方面,設計工程師不想在系統中增加電流隔離;另一方面,為了滿足國內或安全法規要求,他們不得不這樣做。增加電流隔離的弊端是隔離直接放在數據路徑中,會導致延遲并使系統變慢。此外還會增加功耗、尺寸和成本。這些折中令人遺憾。多年來,設計工程師使用光耦合器,勉強應對這些缺點,但一種新型電流隔離器——數字隔離器已經上市,緩解了這些不利影響。利用菲尼克斯隔離器可以實現尺寸更小、能效更高、更具性價比、性能更高的設計。然而,安全標準并未同步跟進,給數字隔離器帶來了困惑和不確定性:它們是否像電流隔離一樣安全?它們是否滿足安全法規要求?
 
    答案是肯定的:菲尼克斯隔離器能夠滿足國內和標準的安全要求。但是,大多數供應商提供的光耦合器具有相似的結構,數字隔離器則不然,不同供應商以不同方式設計和制造數字隔離器,因而隔離能力不盡相同,特別是與光耦合器強健的隔離能力相比較時。因此,并非所有數字隔離器技術和實現方案都能提供同樣的安全性。
 
    菲尼克斯隔離器原理:使音源與隔離器輸入端獨自形成環路,同時隔離器輸出端與負載也形成環路,前后級音頻設備之間不會形成物理性電氣連接,從而保證了電氣隔離,實現如下目的:
 
    1、凈化音頻信號傳輸,采用平衡信號傳輸模式,可以確保信號不會發生因線長產生的干擾噪聲。
 
    2、消除因電源異相造成的干擾噪聲。
 
    3、消除接地電位差等產生的干擾噪聲。
 
    4、意外或緊急情況下拔插信號電纜不會產生電壓差的打火現象,保護前后級設備的安全; 電力線是分A、B、C三相與零線L。一般設備是工作電壓220V的單相電,使用L、N、G(安全地線)三線安全插座。在實際工作時音源與功放、同聲傳譯主機很多情況下是距離很遠,菲尼克斯隔離器會有不同的取電情況:跨相線、不同的安全地(G)。
 
    因為電源不在同一相線,所以在這樣的用電系統會出現問題:輕則工作時會從音箱發出很大的電流聲,重則在接插信號電纜時會產生接插打火現象燒毀設備。
 
    用磁場傳遞信號的典型元件是變壓器。對交流信號的隔離,可以直接使用變壓器。但變壓器不能傳遞直流信號,對頻率很低的信號,激磁電感變得很小,傳遞效果也不好。要用變壓器傳遞直流和低頻信號,須在輸入端將輸入信號調制成一個交流信號,用變壓器傳遞此信號,在輸出端解調,得到一個與輸入信號相關的輸出信號。這就是電感耦合的機理,其本質是通過磁場耦合傳遞信號,實現隔離,業界常稱此技術為磁隔離,電感隔離,其本質就是磁場耦合。
 
    菲尼克斯隔離器技術就是在中間介質上采用一個不斷變化的電場來傳輸信息。電容器極板之間的介質空間是一個極高耐壓的電介質隔離器,形成數據非接觸傳輸的隔離層。該極板尺寸、極板之間的間隔和電介質材料等決定著電氣性能。在電容極板之間存在電場,電容上電壓變化引起電場變化,在微觀上表現為電容電荷的變化,這樣就可以將交流信號傳遞到下一級。這就是電容耦合的機理,菲尼克斯隔離器其本質是通過變化的電場來傳遞信號,通過電介質隔離層實現隔離。業界常稱此技術為電容隔離,容隔,其本質就是電場耦合。電容耦合技術屬于近距離信號傳輸,由于電場是封閉的,所以對周邊環境輻射和干擾極小。使用電容隔離層在尺寸大小和能量傳輸方面的率,使得低功耗和低成本集成隔離電路成為可能。另外,電容對磁場的抗擾度可以使其在飽和或高密度磁場環境下運行。
 
   菲尼克斯隔離器就是采用電容耦合技術。該系列數字隔離器集成的片上電容可實現更快速的數據傳輸和更高的信號完整性,其抗磁干擾能力比電感耦合技術好很多,菲尼克斯隔離器且功耗較高性能光電耦合技術降低了很多。榮湃的數字隔離器具有極高的性價比,非常適用于RS485/422通信,CAN總線,SPI總線,現場總線等有干擾的工業網絡中應用。
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