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光耦隔离是传统的隔离方式,但与数字隔离相比,光耦隔离在性能和面积上都不占优势。% C5 Y+ J! k! T9 B% r
8 [0 _3 W5 g/ W) ^, ?+ R8 c首先,光耦隔离方案传输延迟较大,通常在百纳秒以上。在光耦隔离方案中,LED 将栅极驱动信号转换为光信号,再通过光电二极管等光敏电路转换为待测电信号,根据结构设计的不同,常见的光耦传播延迟在几百纳秒甚至微秒级。高速光耦通过优化内部寄生参数、增加 LED 驱动强度等设计,可在几十纳秒时间内接通和断开,但成本会上升很多。- V) c* m* y/ R$ n6 W
* x5 A S& K, q, Q. h$ j常规光耦方案的传播延迟甚至不如非隔离驱动。在半桥非隔离驱动中,因为增加添加了速度较慢的高电压电平转换器,以及去毛刺和滤波电路,常见延迟时间可达到 100 纳秒,因为低侧要与高侧匹配,所以要在低侧添加一个单独的延迟时钟,整个系统传播延迟在 100 纳秒左右。
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数字隔离驱动通过上百兆高频载波编解码,开关只需几纳秒甚至更短的时间。但由于内部逻辑延迟和去毛刺滤波设计,所以延迟到几十纳秒。以纳芯微 NSi6602 为例,隔离驱动传输延迟典型值是在 25 纳秒,最高值不超过 35 纳秒。 |
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