本文介绍了一种面向医用级工业计算机的电气隔离HDMI接口,可在满足IEC 60601-1 MOPP/MOOP安全要求的同时,支持高达1080p @ 60Hz的高速视频传输。本文提出的架构以高速LVDS数字隔离器为基础,采用交流耦合和精心设计的偏置与端接网络,实现了TMDS CML域与LVDS域之间的转换,同时确保符合HDMI物理层规范。这种方法也适用于其他需要数Gbps数据速率和2×MOPP保护的医疗和工业成像链路。
-助力实现稳定的高速隔离信号传输-
医疗设备的设计必须将电气安全放在首位,以保障患者和医护人员的安全,免受潜在伤害。相关防护手段包括:限定爬电距离和电气间隙、实施保护接地及提供电击保护。IEC 60601系列标准引入了防护措施(MOP),用以指导制造商实施适当的绝缘和隔离策略。此规定至关重要,决定了设备在正常和故障情况下,尤其是与人体直接接触时,应如何运行。本文探讨了防护措施的技术和实用设计、其对医疗电子产品的影响,并阐述了ADI公司如何提供一整套器件来帮助设计人员满足严格的安全要求。
在工业自动化、新能源汽车、医疗电子等高端电子领域,电源系统的稳定性直接决定设备运行的可靠性与安全性。随着电子设备向高频化、小型化、集成化升级,电磁环境愈发复杂,电磁干扰(EMI)已成为制约电源系统性能的核心瓶颈。从工业现场的电机启停干扰,到汽车电子的瞬态电压冲击,再到医疗设备的微弱信号干扰,这些干扰不仅会导致电源输出波动、数据传输失真,严重时还会损坏核心元器件、引发设备故障。在此背景下,数字隔离器凭借其卓越的抗干扰能力、紧凑的封装设计和稳定的传输性能,成为提升电源抗干扰性的关键器件,在各类电源系统中大放异彩。
在工业自动化、新能源、医疗电子等高压复杂场景中,电气隔离是保障系统安全与稳定运行的核心技术。传统光耦合器因功耗高、寿命短、传输速率低等缺陷,已难以满足现代电子系统对高性能隔离的需求。先进数字隔离器凭借半导体集成技术的突破,在隔离可靠性、信号传输效率、功耗控制等方面实现了质的飞跃。本文将从技术选型、应用设计、参数优化等维度,探讨如何借助先进数字隔离器最大化提升系统隔离效果与整体性能。
在电子系统中,数字隔离器是保障信号可靠传输与电路安全的“隐形卫士”,广泛应用于工业控制、新能源汽车、通信网络等关键领域。长期以来,传统光耦隔离技术因功耗大、速率低、寿命短等弊端,难以满足高端场景需求,而高端数字隔离器市场曾被国际巨头垄断。近年来,国产数字隔离器技术实现颠覆性革新,以荣湃半导体iDivider技术、华普微定频隔离技术等为代表的创新成果,正从技术突破、市场拓展、产业安全三大维度,为国产半导体发展注入强劲动力。
在半导体产业自主可控的国家战略背景下,关键元器件的技术突破成为国产替代的核心抓手。数字隔离器作为保障电子系统安全稳定运行的 “隐形卫士”,正通过技术革新打破传统光耦的性能瓶颈,为国产半导体在高端模拟芯片领域开辟出一条差异化突围路径。这种基于 CMOS 工艺的颠覆性技术,不仅重塑了隔离器件的产业格局,更从技术赋能、生态构建、市场拓展三个维度,为国产半导体的高质量发展注入强劲动能。
中国上海,2025年10月28日——东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出四款面向工业设备双通道高速标准数字隔离器——全新的“DCL52xx00系列”,新产品能够以100kV/μs(典型值)[1]的高共模瞬态抑制(CMTI)和50Mbps(最大值)[2]的高速数据速率支持稳定的工作。该系列产品于今日开始支持出货。
在现代电子系统中,数字隔离器作为实现电气隔离状态下信号传输的关键器件,广泛应用于工业控制、电力能源、通信网络、仪器仪表以及消费电子等众多领域。它如同电子系统中的 “安全卫士”,确保不同电路间信号的可靠传输,同时防止电气干扰与危险电流的传导。早期的数字隔离器以光耦为代表,借助 “电-光-电” 转换原理达成信号的隔离传输。然而,随着技术的不断进步,在面对低功耗、高性能、高可靠性等严苛场景时,光耦逐渐暴露出功耗大、速率低、寿命短等弊端。于是,研发高传输速率、低功耗、高可靠性、小体积且高集成度的数字隔离器技术,成为了行业发展的必然趋势。
在快速发展的电子工业领域,数字隔离器作为确保电路间安全、可靠信号传输的关键组件,其性能与效率直接关系到整体系统的稳定性和可靠性。近期,Maxim Integrated Products, Inc.(纳斯达克股票代码:MXIM)凭借其深厚的技术积累与创新实力,推出了新一代双通道、双向数字隔离器,不仅有效降低了空间占用,还显著提升了设计灵活性,为电子设备的发展注入了新的活力。
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生活中,人们常常将一见钟情的心动戏称为“触电”。然而,现实社会中除了北方冬天常遇到的静电电击外,大概真正有过触电的意外体验的人应该是极少的,而且那感觉绝不会“美妙”。庆幸的是,在各种强制的电子产品安全设计规范要求下,生活中大众已经很难听到有触电的事件发生。事实上,这背后得益于严格的电子产品安全设计规范要求,特别是近年来像高压电池支撑的新能源汽车,无处不在的充电设施,机器人充斥的工业环境,以及对生命安全保护要求很高的医疗设备,基于隔离技术下的安全防护要求越来越高。
【2023年12月8日,德国慕尼黑讯】汽车和工业应用中的现代电子系统需要具备强大、高效且精准的数据通信能力,以确保最佳性能。为满足这些需求,英飞凌科技股份公司(FSE代码:IFX / OTCQX代码:IFNNY)宣布推出 ISOFACE™ 四通道数字隔离器,进一步扩大其广泛的隔离技术和产品组合。
ISOFACE™数字隔离器是英飞凌产品组合中的新成员,借助英飞凌二十载隔离技术经验,提供完整的系统解决方案。
【2023年7月3日,德国慕尼黑讯】数字隔离器凭借经过优化的系统物料清单(BOM)、更小的PCB占板面积以及精准的定时特性和低功耗等诸多优点,成为许多现代化设计的首选。此外,数字隔离器还具有更高的共模瞬态抗扰度(CMTI)、经过认证的绝缘寿命、集成功能和输出使能选项。为了满足市场对稳健高压隔离产品日益增长的需求,英飞凌科技股份公司(FSE代码:IFX / OTCQX代码:IFNNY)推出了第一代ISOFACE™双通道数字隔离器,这款新器件能够与其他供应商的产品组合实现引脚兼容。
上海贝岭推出全新电容隔离型数字隔离器系列产品,VIORM(最大重复峰值隔离电压)高达2121VPK
与传统的光耦合器相比,数字隔离器在高速、低功耗、高可靠性、小尺寸、高集成度和易用性方面更具优势。数以十亿计的使用微变压器的数字隔离器已广泛用于许多市场,包括汽车、工业自动化、医疗和能源。这些数字隔离器之所以具有高压性能,主要原因在于:在堆栈式绕组变压器的顶部螺旋绕组和底部螺旋绕组之间使用了聚酰亚胺膜。本文将介绍数字隔离器的结构,其中使用聚酰亚胺膜作为隔离层。为了满足多种安全标准,例如UL和VDE,数字隔离器需要具有承受短时耐受电压、浪涌电压、工作电压等各种高压性能。研究了聚酰亚胺在交流或直流等各种高压波形下的老化行为,并通过聚酰亚胺寿命模型推算出隔离器的工作电压。此外,还将讨论通过改进结构来改善聚酰亚胺的高压使用寿命。
根据国际能源署 (IEA) 的数据,随着太阳能逆变器市场快速增长,设计人员必须能够更快地设计系统以满足市场需求。但是这些类型系统的高电压需要在组件选择和系统设计方面格外小心,以开发安全运行的设备。由于 1,000 V RMS 的系统电压和 5 V 微控制器 (MCU) 在太阳能逆变器系统中共存,因此高低压侧之间的隔离是给定的。工程师选择正确的数字隔离器有助于确保这些系统的稳定性。
随着对工业应用(例如工厂自动化和电网基础设施设备)的需求增加,向系统添加更多功能的需求也随之增加。这给电源管理系统带来了更大的压力,需要在不提高设备温度的情况下为各种电路供电以获得最佳性能。
点击上方蓝字关注我们!隔离FAQ系列内容致力于解答大家在设计时遇到的关于数字隔离技术的难题。在隔离FAQ·开篇(详细内容请见次条推送),我们就有关核心隔离技术本身的问题展开了相关讨论。下面回到我们数字隔离主题问答系列的第二部分。在这篇文章中,我们将对如何根据特定应用来选择合适类型...