Када бирате опто{0}}уређаје за изолацију, брзина сигнала је критичан параметар. Избор мора да се заснива на стварном пропусном опсегу сигнала (или брзини преноса) како би се осигурало да динамички параметри-као што су брзина преноса, кашњење ширења и времена пораста/пада-испуњавају временске захтеве система, чиме се спречавају грешке у комуникацији или изобличење сигнала.
И. Прецизно усклађивање типова изолационих уређаја са брзинама сигнала
1. Ниска-Сигнали брзине (<1 Mbps): General-Purpose Optocouplers Are Fully Capable
Применљиви сценарији: петље повратних информација о комутационом напајању, дигитални улази ПЛЦ-а, драјвери релеја и мала{0}}улазно-излазна изолација.
Препоручени уређаји: Оптокаплери{0}}опште намене као што су ПЦ817, ТЛП521 и ЕЛ817.
Кључни параметри:
Брзина преноса: Обично се креће од десетина кбпс до 500 кбпс.
Кашњење ширења: Типична вредност од 10–30 µс; стога, неприкладан за-брзину комуникацију.
Предности: Ниска цена, висок изолациони напон (до 5 кВрмс) и јака отпорност на транзијент у заједничком режиму (ЦМТИ > 50 кВ/µс), што их чини погодним за бучна окружења.
2. Сигнали средње-брзине (1–10 Мбпс): Потребни су оптички спрези велике брзине-
Применљиви сценарији:{0}}Брзи АДЦ дигитални интерфејси, СПИ комуникациона изолација и индустријске сабирнице поља.
Препоручени уређаји: брзи{0}}оптокаплери као што су ХЦПЛ-4661, 6Н137 и ХЦПЛ-2630.
Кључни параметри:
Брзина преноса: Типично 10 МБд (Мегабауд).
Кашњење пропагације: максимално 100 нс; времена успона/пада су<25 ns.
Цоммон Моде Рејецтион (ЦМР): 15 кВ/µс, нуди јаку отпорност на сметње.
Напомена: Захтева спољне{0}}повлачење отпорнике; погонска струја мора бити прецизно контролисана како би се спречило да деградација односа преноса струје (ЦТР) угрози дугорочну-стабилност.
3. High-Speed Signals (>10 Мбпс): Оптокаплери више нису прикладни; Уместо тога, размислите о магнетној или капацитивној изолацији
Разлог: Оптокаплери су ограничени брзином пребацивања њихових интерних ЛЕД диода (стопе емисије/угашења светлости), што отежава поуздану подршку сигнала који прелазе 50 Мбпс. Штавише, при великим брзинама показују велику потрошњу енергије и значајан температурни помак. Алтернативна решења:
Магнетски дигитални изолатори (нпр. ТИ ИСО721М): Подржавају брзине сигнализације од 100–150 Мбпс са кашњењем пропагације од само 12 нс, што их чини погодним за-брзине интерфејсе као што су СПИ и И2Ц.
Капацитивни изолатори: Одликују се ниским паразитним параметрима и одличним интегритетом сигнала, што их чини идеалним за ултра{0}}велике- сценарије који прелазе 100 Мбпс.
ИИ. Табела поређења избора кључних параметара
|
Параметар |
Ниско-оптоспојник (нпр. ПЦ817) |
Брзи{0}}оптоспојлер (нпр. ХЦПЛ-4661) |
Дигитални изолатор (нпр. ИСО721М) |
|
Макс. Дата Рате |
~500 кбпс |
10 Мбпс |
100–150 Мбпс |
|
Пропагатион Делаи |
10–30 µs |
<100 ns |
12 нс (типично) |
|
Време успона/пада |
>2 µs |
<25 ns |
<5 ns |
|
Уобичајени{0}}пролазни имунитет (ЦМТИ) |
>50 кВ/µс |
15 кВ/µс |
>100 кВ/µс |
|
Животни век и стабилност |
Подложно деградацији стопе учесталости кликова; ограничен животни век |
Склон старењу при великим брзинама |
Животни век до 28 година (уобичајено) |
Препорука за избор: Ако системска брзина преноса података прелази 1 Мбпс, дајте предност оптокаплерима велике брзине{1}; ако прелази 10 Мбпс, препоручује се директан избор магнетних или капацитивних изолатора како би се спречило да оптокаплер постане уско грло система.
ИИИ. Препоруке за руковање специјалним типовима сигнала
Изолација аналогног сигнала: Стандардни оптокаплери не могу гарантовати линеарност; стога се мора користити линеарни оптокаплер (нпр. ИЛ300) или изоловани операциони појачавач (нпр. АМЦ1301).
Високофреквентни пулсни сигнали: Морате обратити пажњу на изобличење импулса. Оптокаплери велике брзине{2}} показују значајно искривљење, што лако може довести до проблема са синхронизацијом времена на више канала; стога се препоручује употреба дигиталних изолатора.
{0}}Пренос на даљину: Комбинујте са изолованим РС-485 примопредајником (нпр. ИСО1410) да бисте интегрисали и изолацију и могућности вожње магистралом, чиме се повећава отпорност на буку.
