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數(shù)字隔離芯片之電平轉(zhuǎn)換應(yīng)用

隨著工業(yè)4.0的時(shí)代的來臨，數(shù)字化的互聯(lián)互通變得越來越普遍。在數(shù)字電路的互聯(lián)互通中，經(jīng)常會(huì)遇到器件之間接口電平不匹配的情況，比如常見的3.3V和5V等。

兩種不同電壓芯片之間進(jìn)行通訊時(shí)會(huì)產(chǎn)生電平不匹配的問題，如果通訊的兩端壓差過大很可能會(huì)造成芯片損壞，因此需要通過電平轉(zhuǎn)換使得兩側(cè)的電平符合芯片的要求并確保正常通訊。

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BL714X在隔離類多電源域電平轉(zhuǎn)換應(yīng)用

圖1

如圖1所示場(chǎng)景，原側(cè)為5V電平，次級(jí)側(cè)為3.3V電平，兩側(cè)不共地。在類似于該場(chǎng)景下的多電源域的隔離電平轉(zhuǎn)換應(yīng)用中，使用BL712X/BL714X系列數(shù)字隔離芯片設(shè)計(jì)電平轉(zhuǎn)換電路，除了具有傳輸速率高、耐壓高、外圍器件電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，還有節(jié)約PCB空間，方便集成在各個(gè)系統(tǒng)等優(yōu)勢(shì)。

BL712X/BL714X數(shù)字隔離芯片以高達(dá)100Mbps傳輸速度遠(yuǎn)大于普通光耦的傳輸速度。不同于光耦需要提供偏置或限制電流，BL712X/BL714X數(shù)字隔離芯片不需要其它外部組件來提高性能，只需要兩個(gè)外部 VDD旁路電容即可工作。

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BL712X/BL714X

在非隔離類多電源域電平轉(zhuǎn)換應(yīng)用

圖2

如圖2所示，對(duì)于非隔離多電源域（各電源域電壓相同）的場(chǎng)景中，在某些場(chǎng)合中可能會(huì)存在一個(gè)或多個(gè)電源處于關(guān)斷狀態(tài)，而其他電源處于工作狀態(tài)。

這種情況下，若在兩個(gè)電源域之間存在任何數(shù)據(jù)通信鏈接，則關(guān)斷區(qū)域可能以寄生方式從數(shù)據(jù)線上獲得供電，從而導(dǎo)致不完全關(guān)斷或整個(gè)系統(tǒng)功耗過高等故障。

圖2原側(cè)開啟，而次級(jí)側(cè)關(guān)閉，該情況下會(huì)引起原側(cè)到次級(jí)側(cè)漏電；若要避免泄漏電流，則必須將數(shù)字線設(shè)為低電平輸出或高阻抗模式。

圖3

為了避免上述問題的發(fā)生，從圖3即可看出，使用BL712X/BL714X系列數(shù)字隔離器代替兩個(gè)電源域直接連接時(shí)，即可阻斷其間的泄漏電流。由于此時(shí)無需控制輸出狀態(tài)，因此可簡(jiǎn)化硬件和軟件的保護(hù)設(shè)計(jì)。

圖4

對(duì)于非隔離多電源域（各電源域電壓不同）的應(yīng)用，各個(gè)電源域共地彼此之間存在數(shù)據(jù)鏈接，彼此之間的電平需要轉(zhuǎn)換，否則高壓側(cè)向低壓側(cè)漏電，嚴(yán)重時(shí)彼此燒毀。

使用BL712X/BL714X系列數(shù)字隔離器在非隔離共地的情況下實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化，替代專用電平轉(zhuǎn)化芯片同樣可解決高側(cè)向低測(cè)漏電問題（圖4）。

數(shù)字隔離芯片之電平轉(zhuǎn)換應(yīng)用

通過上文的場(chǎng)景描述，可以看出，數(shù)字隔離器其功能絕不僅限于“隔離”，數(shù)字隔離芯片同樣適合用于非隔離電平轉(zhuǎn)化應(yīng)用。隔離器件從用途上可用于隔離接口、隔離驅(qū)動(dòng)、電平轉(zhuǎn)換等。

而上海貝嶺設(shè)計(jì)生產(chǎn)的BL712X/BL714X數(shù)字隔離芯片具備尺寸更小、速度更快、功耗更低、溫度范圍的優(yōu)勢(shì)，并且擁有更高的可靠性和更長(zhǎng)的壽命，更適用于信息通訊、電力電表、工業(yè)控制、新能源汽車等領(lǐng)域。