超越隔離 低成本隔離數字連接

　　本文介紹了如何使用兩個(gè)超低成本8位飛思卡爾微處理器(MCU) 和一個(gè)自愈式排列的電磁隔離屏障來(lái)實(shí)現一個(gè)可用于醫療診斷設備的多通道的隔離數字連接。

　　在實(shí)際應用中，當共模電壓危及系統的安全時(shí)，隔離成為一種普遍的要求。在醫療應用中，設備和患者都需要被保護而遠離危險的電壓和電流。例如心電圖(ECG)系統中使用連接到患者的傳感器，如果系統引起哪怕是一個(gè)微小的交流電流過(guò)人體，它也可能是致命的。另一個(gè)例子是：當操作除顫設備時(shí)，高電壓存在于電極之上，這可能會(huì )破壞信號處理部分的調節電路。安全法規如IEC60601-1,、UL 2601-1、IEC601-1和 CSA C22.2 No. 601用嚴格的法律，規則和規程來(lái)監管醫療設備的設計和構成，強制規定隔離的方法。

　　光耦，通常被用來(lái)隔離連接到患者的電路，給我們提供了一種很好的隔離電場(chǎng)或者磁場(chǎng)的方法。然而，用于驅動(dòng)內部LED的高輸入電流和它的后續隨時(shí)間的衰減限制了長(cháng)期使用光耦器件。

　　在另一方面，電磁耦合提供了極高的無(wú)衰減隔離。這篇文章中所建議的操作方法由兩個(gè)MCU組成，這兩個(gè)MCU用來(lái)控制通過(guò)電磁隔離屏障的數據流量。由于飛思卡爾提供了高集成度超低成本的MCU，比如MC9RS08KA 系列， 這使得僅采用兩個(gè)非常簡(jiǎn)單的8位MCU的多通道隔離成為可能。

　　一邊是能量另一邊是信號

　　圖1的框圖

　　圖1的框圖顯示了3-輸入通道的隔離數字鏈是怎樣實(shí)現的。使用單一的隔離單元傳輸3個(gè)信號通過(guò)隔離屏障，這種對單一的隔離單元的充分利用對成本的節省有著(zhù)顯著(zhù)的意義。