隔离器

隔离器是用于在电路的两个部分之间传输信号的元器件，而这两个部分出于安全、抗噪或功能的原因必须保持电气隔离。这种电气隔离（称为电隔离）会阻止电流流动，同时仍允许数据或控制信号通过。隔离器在高压或嘈杂环境中尤其重要，例如工业自动化、电机控制系统或医疗电子设备。隔离器是一种信号级器件，可促进子系统之间无需直接电接触即可进行安全通信。

隔离器主要有两种类型：光隔离器（也称为光耦合器）和数字隔离器。光隔离器利用光跨越隔离屏障传输信息。典型的光耦合器由输入侧的 LED 和输出侧的光电晶体管、光电二极管、SCR 或三端双向可控硅组成。当电流流过 LED 时，它会发光，从而激活输出元器件，让信号能够在隔离侧重现。光耦合器广泛用于需要中等速度和高压隔离的应用，例如微控制器接口、SMPS（开关模式电源）反馈回路或 PLC 输入模块。它们因其简易性和出色的电噪声抗扰度而受到青睐。

另一方面，数字隔离器则不依赖光。相反，它们通常使用容性或磁性耦合来跨越隔离屏障传输数字信号。这些隔离器相较于光耦合器具有多种优势，包括更高的数据速率、更低的功耗、更好的温度稳定性以及更长的使用寿命（因为它们可以避免 LED 老化）。数字隔离器特别适合 SPI、I²C 或 UART 等时序和信号完整性至关重要的高速通信接口。然而，根据设计和应用，它们可能对某些类型的瞬态干扰更敏感。

选择光隔离器还是数字隔离器取决于几个因素：信号类型（模拟或数字）、速度、电压隔离要求、环境条件和可靠性期望。例如，光耦合器由于其强大的抗噪能力，在高压模拟反馈路径中可能仍然是首选，而数字隔离器可能更适合快速、紧凑、低功耗的数字系统。