电气隔离及CMTI的概念解析

大家好，我是电源漫谈，通常来说，针对不同运行电位的电路进行电隔离，我们称为电气隔离，电气隔离可以确保强电和弱电电路之间信号传输的安全性，避免在发生故障时，强电电流流过弱电电路，发生电路损坏及人身伤害，此外，它还可以阻断共模及浪涌等干扰信号，加强系统的安全性。

一般电气隔离的方式有三种，如光隔离，电容隔离，磁隔离等。不同的隔离方法，有不同的特点，相对于光隔离，后两种隔离方法通过数字信号进行传输，我们称作数字隔离，数字隔离在外部磁场或者CMTI上具有一定的弱点。  

接下来我们简单描述一下几种隔离方式的优缺点，第一种光隔离，他的隔离方式比较可靠，适合于多通道设计方式，且EMC兼容性好，不足的是信号传输速率比较低，一般低于50Mbps。它的具体结构是，将LED和光检测器封装在一起，通过树脂进行电气绝缘，通过LED信号进行信号切换。  

相对于光隔离来说，数字隔离是将带有绝缘薄膜的调制芯片和解调芯片封装在一起，信号通过电或者磁场传递。  

具体而言，对于磁隔离而言，顾名思义，通过变压器进行隔离，它具有快速的传输速率，同时也适合多通道设计，并且具有较高的CMTI参数，不足的是易受外部磁场干扰，EMC兼容性差。对于电容隔离来说，它具有快速的信号传输速率，其弱点是CMTI较差。总的来说，后两者不涉及光衰，使用寿命较长。  

前面提到的CMTI参数，意思是指共模瞬变抗扰度，经常使用dv/dt来表示，对于隔离器件来说这个参数非常关键，最基本的隔离器件就是数字隔离器件，而在这个基础上会衍生出多类隔离器件，如隔离驱动，隔离运放，隔离电源等。  

CMTI参数，以隔离驱动器为例来说，它用来驱动功率器件，它是指瞬态穿过隔离层，以破坏驱动器输出状态所需要的最低共模电压上升或者下降沿dv/dt，单位是kV/s,或者V/ns，若器件CMTI的能力不够，则器件可能会导致输出错误，可能出现电路短路等。高的CMTI意味着两个隔离电路，不管是传输端还是接收端，当使用非常高rise rate或者fall rate的信号去冲击绝缘势垒时，其功能还能正常并且在器件规格书范围内无错误。  

以上对隔离器件的CMTI参数进行一定总结，为后续进一步讨论奠定基础。

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