飞磁Ferroxcube、美磁magnetics
用磁场传递信号的典型元件是变压器。对交流信号的隔离,可以直接使用变压器。但变压器不能传递直流信号,对频率很低的信号,激磁电感变得很小,传递效果也不好。要用变压器传递直流和低频信号,须在输入端将输入信号调制成一个交流信号,用变压器传递此信号,在输出端解调,得到一个与输入信号相关的输出信号。这就是电感耦合的机理,其本质是通过磁场耦合传递信号,实现隔离,业界常称此技术为磁隔离,电感隔离,其本质就是磁场耦合。
随着技术的发展,MEMS技术(Micro-Electro-Mechanical System,微电子机械系统)使得片上变压器制作成为可以,也为电磁隔离提供了新的发展方向。片上变压器是采用MEMS工艺等集成电路制作手段设计的微米级电感线圈对,基本原理与普通变压器相同,相互靠近的导电线圈通过磁通变化相互感应,但是片上变压器体积小,没有磁芯,高频耦合性能好且不存在磁饱和、退磁等现象。由于体积与集成电路相当,可以利用封装技术与集成电路封装在一起。因为片上变压器没有磁芯,是个空心变压器,易受外部磁场(噪声)的干扰,磁场抗扰度(MFI)低。
电容耦合技术就是在中间介质上采用一个不断变化的电场来传输信息。电容器极板之间的介质空间是一个极高耐压的电介质隔离器,形成数据非接触传输的隔离层。该极板尺寸、极板之间的间隔和电介质材料等决定着电气性能。在电容极板之间存在电场,电容上电压变化引起电场变化,在微观上表现为电容电荷的变化,这样就可以将交流信号传递到下一级。这就是电容耦合的机理,其本质是通过变化的电场来传递信号,通过电介质隔离层实现隔离。业界常称此技术为电容隔离,容隔,其本质就是电场耦合。电容耦合技术属于近距离信号传输,由于电场是封闭的,所以对周边环境辐射和干扰极小,如图6所示。电容耦合对磁场的抗扰度可以使其在饱和或高密度磁场环境下运行。
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