编者按：日前，德州仪器（TI）推出了新一代的一款具有集成电源的新型单芯片增强型隔离器ISOW7841，其效率比现有集成器件高出80%。凭借更高效的功率传输、更低的辐射发射和更高的抗扰度，这款新型增强型隔离器能够让工业系统实现可靠运行。那么这些是如何做到的呢？德州仪器（TI）隔离器全球市场经理Gina Hann女士向笔者做了详细的简述。

作为数字隔离器的重要供应商，德州仪器从1997年开始进入这一领域，2001年开始发布第一代产品，到2008年发布了第二代产品，最新一代是在2014年左右，称之为第三代隔离器。可以看出，每隔六七年德州仪器都会推一款创新型的隔离器产品。最新推出的ISOW7841是一款具有集成电源的新型单芯片增强型隔离器，兼具更低辐射和更高转换效率。

隔离技术的重要意义

在开始介绍新款隔离器ISOW7841之前，Gina Hann女士首先分享了隔离技术对于电子设备的重要意义。

早期的隔离技术，有光耦隔离技术，有使用变压器来完成AC到AC的隔离，比如变电站上大型的变压器，也有像手机上用的小的直流变压器，这些是作为电源隔离。而数字隔离器既可以用来做电源隔离，也可以用来做信号隔离。

Gina Hann表示，隔离器是一种屏障和保护，阻隔系统的DC和不需要的AC通过隔离带。随着设备与设备之间的接口越来越频繁，可以看到越来越多的传感器被集成在各种工业应用环境中，因而保护传感器，以及保护从传感器上获取信息的处理单元，就变得越来越重要。隔离带对保护信号的完整性至关重要，同时，强化隔离有助于保护操作人员和低压电路免受高压影响。

Gina Hann女士以工厂自动化为例讲述了隔离技术的关键作用。

在一个非常大的工厂，前端做信号采集，从传感器把信号采集进来进行后台处理，要连接好几条生产线，设备到设备之间的长距离传输，再到后台信号的处理，整个系统非常复杂。有一些应用，可能要做到从高压侧进来，像220伏甚至380伏这样一个高电压，最终到MCU处理器上只有3.3伏，这个信号怎么来处理？从强电到弱电，其中涉及对人身的保护，整个系统的稳定性、信号传输的正确性，确保整个复杂的系统正常的运行，所以在工厂自动化、工业机器人这类的应用当中，需要用到隔离器对电源和信号进行保护。同时还有非常多的应用场景，如智能电网，也是从原端发电输电几十万伏的高电压，再进行高压的传输，再到变电站，再慢慢的一级级变下来，再进入居民小区，整个电网的应用也是高压的，这对人身安全提出了非常高的要求，有一些可能不适合人去进行操作。这么复杂的系统是如何去保证其稳定的运行呢？ISOW7841给出了一个更高传输效率、更低辐射、高集成度的解决方案，给日益复杂的严苛的工业场景的应用提供了一个非常好的方案。

ISOW7841的三大特点

针对这款得意之作，Gina Hann女士非常详细地介绍了这款数字隔离产品的特点。

首先，高效率是第一个特点，相对业界同等解决方案，ISOW7841的效率要高出80%。更低功耗将设备工作温度降低到40摄氏度，与其它集成解决方案相比，能够实现更高的功率传输、更高的通道数量和更长的系统寿命。

第二，ISOW7841是集成隔离电源并可以隔离信号的隔离器，它是一个高集成度的单芯片增强型隔离器方案。在这个方案中，集成了变压器、一级/二级DC/DC，增强隔离屏障，这些对未来的设备到设备的接口、以及人机接口都至关重要。通过将增强型隔离器及DC/DC转换器、变压器集成在一起，ISOW7841方案就非常简单高效，从而使整个PCB的设计非常简洁，整个PCB的尺寸会非常小，并节省成本。

第三，ISOW7841的辐射更低，同时具有更高的抗干扰能力。超过10-dB的更低辐射发射通过最小化系统噪声提高系统信号的完整性。提供强大的EMC，以满足ESD和EFT事件的IEC61000-4-x标准，有助于确保系统的可靠运行。更高级别的抗扰度有助于降低噪声和高压事件对工业设备的影响。

核心技术确保ISOW7841成为明星产品

具备诸多特点和优势的ISOW7841是如何做到的呢？这得益于TI在长期实践中摸索出的创新技术，Gina Hann女士耐心地做了全面的技术讲解。

据Gina Hann女士介绍，ISOW7841采用的是电容隔离技术。电容隔离技术可以更好地做到更高的绝缘隔离电压，传输的效率也是可以做到更高。因为采用电容隔离技术，所以可以做到非常低的对外辐射。同时，TI还提供产品技术白皮书，解密电容隔离器内部的架构、中间的隔离带是如何做的，以达到如此高的隔离电压的等级及更高的传输效率。

现在确实有很多不同的技术能够做到抗干扰性，TI采用的一种称为开关型的技术，采样持续性的信号。TI的信号是持续的采电平，可以更方便稳定的去采，如果电平是高，就一直是高，如果是低的话，就是低。这样确保采集的信号是非常准确的，即使在外部有很强噪声干扰的情况下，首先要保证采集的信号是对的。第二，ISOW7841在做到抗干扰性的同时，提供更低辐射，是因为TI采用了第二个先进的技术，称为展频技术，展频是频谱的扩散。通常看到的频谱是正态分布的尖峰。而采用展频的技术，可以把整个频谱进行扩展，将其变成一个平台型，整体往下平移，这样就可以做到10个DB的优势，把整个频谱的分布往下压，压低了10个DB，这样采用展频的技术可以提供更好的EMI对外辐射能力。