¿Cuándo preferimos el aislador al optoacoplador?

Hoy he aprendido que existe un dispositivo llamado "aislador" (por ejemplo: SI8712CC-B-IS ). Su función es muy similar a la del optoacoplador. En el lado bueno, es mucho más rápido. Si bien es muy difícil encontrar un optoacoplador con un retraso de propagación inferior a 1 m s, casi todos los aisladores tienen menos de 100 ns de retraso. Sin embargo, por otro lado, son un poco caros.

Si tal dispositivo existe, ¿por qué seguimos usando optoacopladores? ¿Es el precio el principal factor de elección? ¿Podemos usar siempre un aislador en lugar de un optoacoplador? ¿Cómo se diferencian en general?

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Si no necesita el rendimiento del aislador en su aplicación, ¿por qué pagaría el costo adicional?

Respuestas (4)

Lo que muestra y llama un "aislador" es un optoacoplador con salida digital. El término aislador se refiere a varios medios para aislar una señal de manera que no haya una conexión común. Un optoacoplador u optoaislador (diferentes palabras para lo mismo) es solo un método.

Los optoaisladores se pueden dividir en algunas categorías amplias. El más común es un LED que brilla en un fototransistor. Como descubrió, estos generalmente tienen un retraso de propagación de unos µs a 10 µs, particularmente cuando se apagan.

Otro tipo utiliza un fotodiodo como detector, con un circuito activo para amplificar la señal relativamente pequeña del fotodiodo en una señal digital. Estos pueden tener menos de 100 ns de retraso de propagación. Sin embargo, tenga en cuenta que requieren energía separada en el lado receptor y, por lo general, cuestan más.

Como no debería sorprenderte cuando encuentras dos cosas diferentes que abordan el mismo problema, cada una tiene sus ventajas y desventajas. Todo es un intercambio.

En la respuesta de @ DaveC, se vincula a una gama de circuitos integrados "aislados magnéticamente", de los que confieso que nunca antes había oído hablar. Claramente no son variantes de dispositivos de aislamiento acoplados ópticamente.

Un optoacoplador es un aislador, pero no todos los aisladores son optoacopladores. Como ya indicó, cuando las especificaciones de un optoacoplador indican que no hará lo que necesita, siga adelante. Otro caso especial es cuando intenta aislar un bus bidireccional. En ese caso, algunos fabricantes tienen circuitos integrados especializados perfectos para esos trabajos.

Los aisladores digitales son una alternativa más moderna a los optoacopladores y ofrecen un rendimiento mejorado con una menor disipación de energía. También son mucho más fáciles de implementar en un diseño ya que las entradas y salidas usan lógica digital estándar. Los aisladores digitales estándar tienen diferentes números de combinaciones de canales de entrada y salida y pueden operar hasta 150 Mbps. También existen productos especializados para interfaces seriales específicas, como USB e I2C.

Puede ver toda la línea de productos de aisladores digitales disponible de Analog Devices en nuestro sitio web: http://www.analog.com/en/interface/digital-isolators/products/index.html

Lo que proporcionaste es realmente diferente. Sí, es funcionalmente equivalente a un optoacoplador (y está diseñado para ser un reemplazo de pin a pin), pero la pieza que proporcionó no utiliza la luz como medio para hacer que la salida sea baja o alta. En cambio, un "aislador" utiliza medios eléctricos. En este caso, probablemente esté acoplado eléctricamente a través de una bobina (piense en un relé o un transformador). La otra forma es hacerlo con acoplamiento capacitivo. Esto se ve mucho en los chips que se usan para aislar rs232 o usb (Analog Devices and Linear Technology, que ahora es Analog Devices, fabrica estos chips).

¿Por qué seguimos usando optoacopladores? Porque la tecnología es confiable y se ha utilizado durante un tiempo. Es la misma razón por la que todavía usamos esos viejos chips convertidores de rs232 a USB. Sí, tienen versiones más nuevas y mejoradas, pero aún usa las más antiguas porque los diseños están documentados y se entienden bien.

En realidad, si no necesita las características de un aislador, ¿por qué gastar un dólar extra? Puede que no parezca un gran problema si haces pequeñas cantidades, pero en una gran cantidad, un dólar más es mucho.

Además, incluso si anuncian que pueden ser un reemplazo directo de los optoacopladores, eso no es 100% correcto. Con los aisladores (recuerde, están conectados a través de un medio eléctrico, no óptico), a veces debe asegurarse de que la entrada no quede flotando. Esto significa que necesita usar un pull down (o up) o incluso un disparador schmitt para asegurarse de que la entrada esté siempre en un nivel bajo o alto.