數字隔離芯片之電平轉換應用

隨著工業4.0的時代的來臨，數字化的互聯互通變得越來越普遍。在數字電路的互聯互通中，經常會遇到器件之間接口電平不匹配的情況，比如常見的3.3V和5V等。

兩種不同電壓芯片之間進行通訊時會產生電平不匹配的問題，如果通訊的兩端壓差過大很可能會造成芯片損壞，因此需要通過電平轉換使得兩側的電平符合芯片的要求并確保正常通訊。

1. BL714X在隔離類多電源域電平轉換應用

圖1

如圖1所示場景，原側為5V電平，次級側為3.3V電平，兩側不共地。在類似于該場景下的多電源域的隔離電平轉換應用中，使用BL712X/BL714X系列數字隔離芯片設計電平轉換電路，除了具有傳輸速率高、耐壓高、外圍器件電路簡單的特點，還有節約PCB空間，方便集成在各個系統等優勢。

BL712X/BL714X數字隔離芯片以高達100Mbps傳輸速度遠大于普通光耦的傳輸速度。不同于光耦需要提供偏置或限制電流，BL712X/BL714X數字隔離芯片不需要其它外部組件來提高性能，只需要兩個外部 VDD旁路電容即可工作。

2. BL712X/BL714X在非隔離類多電源域電平轉換應用

圖2

如圖2所示，對于非隔離多電源域（各電源域電壓相同）的場景中，在某些場合中可能會存在一個或多個電源處于關斷狀態，而其他電源處于工作狀態。

這種情況下，若在兩個電源域之間存在任何數據通信鏈接，則關斷區域可能以寄生方式從數據線上獲得供電，從而導致不完全關斷或整個系統功耗過高等故障。

圖2原側開啟，而次級側關閉，該情況下會引起原側到次級側漏電；若要避免泄漏電流，則必須將數字線設為低電平輸出或高阻抗模式。

圖3

為了避免上述問題的發生，從圖3即可看出，使用BL712X/BL714X系列數字隔離器代替兩個電源域直接連接時，即可阻斷其間的泄漏電流。由于此時無需控制輸出狀態，因此可簡化硬件和軟件的保護設計。

圖4

對于非隔離多電源域（各電源域電壓不同）的應用，各個電源域共地彼此之間存在數據鏈接，彼此之間的電平需要轉換，否則高壓側向低壓側漏電，嚴重時彼此燒毀。

使用BL712X/BL714X系列數字隔離器在非隔離共地的情況下實現電平轉化，替代專用電平轉化芯片同樣可解決高側向低測漏電問題（圖4）。

通過上文的場景描述，可以看出，數字隔離器其功能絕不僅限于“隔離”，數字隔離芯片同樣適合用于非隔離電平轉化應用。隔離器件從用途上可用于隔離接口、隔離驅動、電平轉換等。

而上海貝嶺設計生產的BL712X/BL714X數字隔離芯片具備尺寸更小、速度更快、功耗更低、溫度范圍的優勢，并且擁有更高的可靠性和更長的壽命，更適用于信息通訊、電力電表、工業控制、新能源汽車等領域。