Сравнение технологии изготовления изоляторов по параметру расстояния по изоляции, DTI

Классификация изоляторов делит их на несколько основных типов по принципу действия и технологии производства. Для гальванической развязки доступны емкостные, индуктивные, ВЧ и оптические изоляторы.

1. Емкостные изоляторы.

Это один из самых простых и дешевых видов. Суть технологии заключается в использовании высоковольтного конденсатора в качестве изолирующего барьера. Конденсатор разрывает цепь и препятствует протеканию постоянного тока. Через изолирующий барьер передаются только изменения уровня логического сигнала, но не сам уровень (так называемая связь по переменному току).

Недостатком емкостной изоляции зависимость передаваемого сигнала от напряженности электрического поля между полюсами конденсатора для компенсации которого производители используют различные типы модуляции.

2. Индуктивные или магнитные изоляторы.

используйте эквивалент трансформатора, состоящий из передающей и приемной катушек. Трансформатор гальванически размыкает цепь и может передавать высокочастотные сигналы переменного тока через магнитную связь между катушками. Магнитный изолятор должен иметь модулятор и демодулятор для преобразования логических уровней в радиочастотные сигналы и наоборот.

3. Изоляция RF

использовать амплитудную или частотную манипуляцию для преобразования логических сигналов в радиоимпульсы, которые передаются посредством магнитной или емкостной связи от передатчика к приемнику. Такой подход решает проблему поддержания логических уровней постоянного тока, но для его реализации также требуются дополнительные компоненты - ВЧ-модулятор и демодулятор.

4. Оптические изоляторы на основе оптронов.

использовать оптическую связь для передачи информации через изолирующий барьер. Сигнал на входе изолятора регулирует интенсивность света светодиода, а фотодиод на другой стороне изолирующего барьера принимает оптический сигнал путем включения и выключения выходного транзистора.

В отличие от других типов изоляторов, использующих магнитные или электростатические поля, оптический изолятор может передавать сигнал на большее расстояние, тем самым увеличивая толщину изолирующего барьера. Спектр световой волны находится в терагерцовом диапазоне частот, что исключает любые помехи существующим электромагнитным сигналам.

Сравнение технологий: расстояние через изоляцию, DTI

Передача сигнала через световые волны дает оптическим изоляторам значительные преимущества в виде DTI, расстояния через изоляцию .

Толщина диэлектрического барьера в оптических изоляторах может быть на несколько порядков больше, чем в изоляторах других типов. DTI - это наименьшее расстояние между изолированными цепями. В этом диэлектрическом слое напряженность электрического поля всегда максимальная.

Пример.

• Типичный индуктивный изолятор в виде КМОП-чипа использует полиимидную ленту толщиной всего около 17 в качестве изоляционного материала.
  Параметр DTI важен при выборе изолятора : чем тоньше диэлектрик, тем больше напряженность электрического поля при нормальной работе и под воздействием электростатического разряда.
  Более толстый диэлектрик оптических изоляторов снижает нагрузку на изоляционный барьер и продлевает срок службы компонентов, тем самым повышая надежность системы.
  Кроме того, DTI важен для электробезопасности устройства. В соответствии с действующим государством и отраслевыми стандартами расстояние через изоляцию должно быть не менее 0,4 мм для дополнительной или усиленной изоляции. Некоторые стандарты также требуют наличия двух отдельных слоев диэлектрика для обеспечения улучшенной изоляции.
  Оптопары Broadcom могут обеспечить три слоя изоляции с общим DTI 400 микрон, в то время как другие типы изоляторов, как правило, могут иметь только один из этих слоев (рис. 1)
  
  Оптроны Broadcom разработаны с точностью, чтобы соответствовать стандартам электробезопасности, что позволяет их использовать практически в любых приложениях, включая нефтяную и газовую и горнодобывающую промышленность. Все это делает их идеальным решением для создания безопасных и надежных электрических систем.

  Ответы вы найдете на канале:

  Как выбрать изолятор для гальванической развязки

  К публикации готовится следующая публикация:

  Сравнение технологий изоляции с использованием Tracking Index, CTI

  Подпишитесь на наш канал, и вы получите уведомление, когда статья будет опубликована.

  На нашем канале опубликовано новое видео об изоляторе с рабочим напряжением 2260 В , который выдерживает скачки напряжения и имеет усиленную изоляцию.
  Если вам необходима консультация специалиста по выбору изолятора, напишите нам заявку в следующей форме: