隔离式I2C接口芯片介绍和作用
引言
电子装备运用领域的不断扩大,特别是工业控制、医疗电子等领域对系统安全性和可靠性要求的提高,隔离技术在电路中得到愈来愈的运用。I2C总线作为一种简单高效的通讯协议各种嵌入式系统中得到了运用。以前的I2C总线缺少隔离功能,没法满足安全隔离的要求。为决这一问题,隔离式I2C接口芯片应运而生。
I2C总线简介
I2C总线是由飞利浦公司开发的一种两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围装备。只两条信号线:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL),便可实现主装备和从装备之间的数据传输。 I2C总线能够结构简单、易于实现、本钱低廉等优点,这样看来在各种嵌入式系统中得到了运用。
隔离式I2C接口芯片概述
隔离式I2C接口芯片是一种集成了隔离功能的I2C总线接口芯片。可以在I2C总线的两侧提供电气隔离,避免电流通过I2C总线在不同的电路之间活动,从而提高系统的安全性。
隔离式I2C接口芯片的作用
隔离式I2C接口芯片主要作用以下:
提高系统安全性: 隔离式I2C接口芯片可以隔离I2C总线两侧的电压和电流,避免高电压或大电流对低压侧电路造成破坏,从而提高系统的安全性。比如可以医疗电子装备,隔离式I2C接口芯片可以避免高压电路对人体造成伤害。
提高系统可靠性: 隔离式I2C接口芯片可以可以抑制共模干扰,提高系统的抗干扰能力,从而提高系统的可靠性。比如可以工业控制系统,隔离式I2C接口芯片可以避免强电磁干扰对控制系统造成影响。
简化系统: 使用隔离式I2C接口芯片可以简化隔离电路的,下降系统本钱。
隔离式I2C接口芯片的运用
隔离式I2C接口芯片用于安全隔离的领域,比如可以:
工业控制: 在工业控制系统,隔离式I2C接口芯片可以用于隔离现场装备和控制系统,避免高电压或大电流对控制系统造成破坏。
医疗电子: 在医疗电子装备,隔离式I2C接口芯片可以用于隔离人体和高压电路,避免电击伤害。
电力系统: 在电力系统,隔离式I2C接口芯片可以用于隔离高压电路和低压电路,提高系统的安全性。
汽车电子: 在汽车电子系统,隔离式I2C接口芯片可以用于隔离高压电路和低压电路,提高系统的可靠性。
隔离式I2C接口芯片的技术实现
常见的隔离式I2C接口芯片技术实现方式包含了:
光耦隔离: 使用光耦合器件实现信号隔离,能够较高的隔离电压和较强的抗干扰能力,但传输速率较低。
磁隔离: 使用变压器或磁耦合器件实现信号隔离,能够较高的传输速率,但隔离电压较低。
电容隔离: 使用电容耦合器件实现信号隔离,能够较高的传输速率和较低的功耗,但隔离电压较低。
隔离式I2C接口芯片的选择
选择隔离式I2C接口芯片时,斟酌以下因素:
隔离电压: 隔离电压是指芯片两侧承受的最大电压差。
传输速率: 传输速率是指芯片每秒钟传输的最大数据量。
功耗: 功耗是指芯片工作时消耗的功率。
封装尺寸: 封装尺寸是指芯片的物理尺寸。
本钱: 本钱是选择芯片时斟酌的重要因素。
结语
隔离式I2C接口芯片为解决I2C总线缺少隔离功能的问题提供了可以的解决方案。电子装备运用领域的不断扩大,隔离式I2C接口芯片的运用将会愈来愈。