隔离ISOLATION基础篇Ⅰ：基本构造、各种评测指标和等级
隔离可以说是一个非常复杂的课题，因为它包含大量的设计规格以及用来表达众多隔离等级和测量值的多种方式，更不用说隔离器所必须获得批准的全球各种不同的认证机构。
先来回顾一些最为基础的隔离术语。首先，所有的一切都始于隔离，或者说电流隔离，也就是当电路交换信号时，在隔离域之间没有直流电流。电流隔离的拓扑结构有很多种形式，目前最为流行的三种形式为（没有特定的顺序）：
图1 光电耦合器的截面图
光电耦合器是加拿大Zarlink半导体公司的产物。光电耦合器的原理非常的简单直接。通过在LED上施加偏置电压，数据就可以通过LED发出的光传输到隔离栅另一端，然后在光电探测器上检测到发射出的光，并将信号信息从电流中解耦出来。虽然说光电耦合器已经有较长的历史，但是各部分之间的一致性和关联性仍然值得我们关注和研究。
电感耦合（磁变压器）
图2 基于变压器的隔离器的截面图
基于1800年代的迈克尔·法拉利的变压器原理，电感耦合法通过两个相邻但不接触的线圈相互感应而工作。将交流电压施加在一个线圈上，从而变化的电场产生磁场，该磁场又在次级线圈中感应出电场，并产生电流。这种结构可以有效地传递逻辑信息，并同时保证电流的隔离。
电容耦合
图3 一种基于电容的隔离器的截面图
最后，基于电容的隔离器来源于埃瓦尔德·格奥尔·冯克莱斯特对于电容的伟大发明。基于电容的隔离器利用电容器两个分离的极板和相关的电路结构进行隔离，如利用RC积分器、比较器或者触发器来提取信号信息。德州仪器就是利用这种方式进行隔离。
当然，以上并不是仅有的隔离方式，还有更多更为先进的技术不断被提出和优化。比如无线隔离技术，无线隔离技术是电感隔离技术的改进版本。从理论上来说，这种方法并不需要利用线圈进行信号传输，而是可以通过较宽的频谱进行能量传输，从而给电路的各部分进行供电。但是目前，现有的绝大多数的隔离电路都是采用上述三种技术中的一种来实现。
现在已经了解了隔离器的基本构造，接下来看一下隔离器的各种评测指标和等级。首先，大多数的隔离指标都以伏特、均方根（VRMS）或峰值电压（VPK）来体现。如果要将峰值电压VPK转化成均方根VRMS只需要简单的除以2的平方根，或者近似的除以1.4。反之从均方根VRMS转化成峰值电压VPK也是这个道理。除此之外，还有几个主要的隔离指标是所有设计的关键：
1、标准隔离电压额定值（Viso）：也可称为隔离额定值或者绝缘强度额定值，他有以下几个典型的分类等级：
功能隔离等级——功能隔离等级仅有少量安全要求，因为它一般只用于要求隔离接地基准电压的场合，以保证电路能正常工作。可见，安全性和浪涌性能并不是功能隔离等级的主要考虑因素。
基础隔离等级——除了功能隔离等级之外，基础隔离可以保护终端设备用户，使其免受电击。安全性是基础隔离等级的主要考虑因素，浪涌电平是确定隔离质量的关键。
辅助隔离等级——当主要的隔离系统失效时，会存在一个备用的隔离系统接替其进行工作。
双隔离等级——基础隔离等级和辅助隔离等级的结合。
增强隔离等级——增强隔离等级是一种单独的隔离系统，其提供的保护能力相当于两个冗余的单个基础隔离系统。医疗和工业应用一般要求增强隔离等级，以保护病人和终端用户，使其免受致命性电击的影响。安全性也是增强隔离等级的主要考虑因素。
标准隔离等级由多个IEC规范来规定，比如说IEC60747-5-X。
2、瞬态过电压（Viotm）：与Viso实际上来说是一样的。
3、脉冲电压或浪涌（Viosm）：在最短时间内可以承受的最高电压。
1.2μs/50μs——在一个产品的生命周期内只进行几次电击测试。
IEC60065——管理电击测试的方法和流程。
4、重复峰值电压（Viorm）：这是一个标准的交流电压。它是用来评判产品的整个生命周期的隔离等级。
可以简单的把它想象成一块木头在一段时间内所能够承受的重量。重量越重，耐受时间越短。
管理规范：IEC60664-1是控制低压系统中设备绝缘协调的系统规范。
以上这些指标为应用提供寻找正确隔离标准的方法。但是大多数产品设计中都已经对那些指标有了额定的预估值。我们可以从隔离认证机构那里获取这些参数指标，这些认证机构验证并批准认证以表明设备满足该机构所提出的相关的隔离需求，但是在评估时最好保证是以最终设计的使用情况和环境来进行评估。
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型号- GIC1400H-SW,GID3404A-LB,GIB1251-SN,GID2402A-SN,GIC1400H-SS,GID3404D-SN,GIB2491-SW,GIC1603H-SS,GIC1400H-SN,GIC1603H-SN,GIT3232-ST,GIC1603H-SW,GIC1401L-SW,GIC1211L-SN,GIT3232-SN,GID2402A-SW,GID3403B-LB,GID3404D-SW,GID1200,GIB1260-SW,GIB249X,GIC1402H-SW,GIP6414L-SW,GID2402D-SN,GID2402A-LB,GIC1402H-SS,GID3403B-SW,GID3404D-LB,GIC1201L-SN,GIB2582-SW,GIC1601H -SS,GIC1211L-SW,GIT3232,GID3403B-SN,GID2402D-SW,GIC140X,GIC1200L-SW,GIP5028-SW,GIB3251-SW,GID2402C-SN,GID3403C-SW,GID3404C-LB,GID340X,GIP6412L-SW,GIP6411H-SW,GIC1201H-SN,GIC1600H-SW,GID3403C-SN,GIC1600H-SS,GIP6413H-SW,GIC1600H-SN,GID2402C-SW,GIC1201H-SW,GIB3251,GIC1601L-SW,GIC1601L-SS,GID3404A-SN,GIB2492-SW,GIP6410L-SW,GIC1602H-SW,GID2402C-LB,GID1200-SW,GIC1601L-SN,GIC1602H-SN,GIC1401L-SN,GIC1401L-SS,GIC1602H-SS,GIC1402H-SN,GIP641X,GIB3053-SW,GID3404A-SW,GIC1603L-SS,GIP5028,GIC1603L-SW,GID2402B-LB,GID3403A-SW,GIC1603L-SN,GIC1401H-SW,GID3403A-SN,GIC1400L-SN,GIC12XX,GIC1401H-SS,GIC1400L-SW,GIC1401H-SN,GIB2582,GID3404C-SN,GIC1211H-SN,GIB1250-SN,GIP6411L-SW,GIC1402L-SW,GIC1402L-SS,GIC1211H-SW,GIC1402L-SN,GIP6410H-SW,GIB1260,GID3403C-LB,GID3404C-SW,GIC1200L-SN,GIC1601H-SN,GIC160X,GIC1200H-SN,GID3404B-SN,GIP6413L-SW,GIP6414H-SW,GIB125X,GIC1200H-SW,GID2402D-LB,GIC1600L-SW,GIP6412H-SW,GIC1600L-SS,GID3403D-LB,GID3404B-SW,GIC1201L-SW,GIC1600L-SN,GIB4651-SW,GIB3053,GID2402B-SN,GID3404B-LB,GIC1400L-SS,GID3403D-SW,GIC1602L-SS,GID3403A-LB,GID3403D-SN,GIC1602L-SW,GID2402,GIC1601H-SW,GID2402B-SW,GIC1602L-SN
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