数字隔离芯片之电平转换应用
发布日期:2022-08-01
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随着工业4.0的时代的来临，数字化的互联互通变得越来越普遍。在数字电路的互联互通中，经常会遇到器件之间接口电平不匹配的情况，比如常见的3.3V和5V等。
两种不同电压芯片之间进行通讯时会产生电平不匹配的问题，如果通讯的两端压差过大很可能会造成芯片损坏，因此需要通过电平转换使得两侧的电平符合芯片的要求并确保正常通讯。
1. BL714X在隔离类多电源域电平转换应用
图1
如图1所示场景，原侧为5V电平，次级侧为3.3V电平，两侧不共地。在类似于该场景下的多电源域的隔离电平转换应用中，使用BL712X/BL714X系列数字隔离芯片设计电平转换电路，除了具有传输速率高、耐压高、外围器件电路简单的特点，还有节约PCB空间，方便集成在各个系统等优势。
BL712X/BL714X数字隔离芯片以高达100Mbps传输速度远大于普通光耦的传输速度。不同于光耦需要提供偏置或限制电流，BL712X/BL714X数字隔离芯片不需要其它外部组件来提高性能，只需要两个外部 VDD旁路电容即可工作。
2. BL712X/BL714X在非隔离类多电源域电平转换应用
图2
如图2所示，对于非隔离多电源域（各电源域电压相同）的场景中，在某些场合中可能会存在一个或多个电源处于关断状态，而其他电源处于工作状态。
这种情况下，若在两个电源域之间存在任何数据通信链接，则关断区域可能以寄生方式从数据线上获得供电，从而导致不完全关断或整个系统功耗过高等故障。
图2原侧开启，而次级侧关闭，该情况下会引起原侧到次级侧漏电；若要避免泄漏电流，则必须将数字线设为低电平输出或高阻抗模式。
图3
为了避免上述问题的发生，从图3即可看出，使用BL712X/BL714X系列数字隔离器代替两个电源域直接连接时，即可阻断其间的泄漏电流。由于此时无需控制输出状态，因此可简化硬件和软件的保护设计。
图4
对于非隔离多电源域（各电源域电压不同）的应用，各个电源域共地彼此之间存在数据链接，彼此之间的电平需要转换，否则高压侧向低压侧漏电，严重时彼此烧毁。
使用BL712X/BL714X系列数字隔离器在非隔离共地的情况下实现电平转化，替代专用电平转化芯片同样可解决高侧向低测漏电问题（图4）。
通过上文的场景描述，可以看出，数字隔离器其功能绝不仅限于“隔离”，数字隔离芯片同样适合用于非隔离电平转化应用。隔离器件从用途上可用于隔离接口、隔离驱动、电平转换等。
而上海贝岭设计生产的BL712X/BL714X数字隔离芯片具备尺寸更小、速度更快、功耗更低、温度范围的优势，并且拥有更高的可靠性和更长的寿命，更适用于信息通讯、电力电表、工业控制、新能源汽车等领域。
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