隔離器

隔離器是用於在電路的兩個部分之間傳輸訊號的組件，出於安全、雜訊耐受性或功能的原因，這兩個部分必須保持電氣隔離。這種電氣分離狀態 (稱為電流性隔離狀態) 可阻止電流流動，同時仍允許數據或控制訊號通過。隔離器在高電壓或雜訊多的環境中尤其重要，例如工業自動化、馬達控制系統或醫療電子裝置。隔離器是一種訊號層級的裝置，可促進子系統之間無需直接的電氣接觸即可進行安全通訊。

隔離器主要有兩種類型：光隔離器 (也稱為光耦合器) 和數位隔離器。光隔離器利用光線穿過隔離屏障傳輸訊息。典型的光耦合器由輸入側的 LED 和輸出側的光電電晶體、光電二極體、SCR 或三端雙向可控矽開關元件組成。當電流流過 LED 時，它會發光而啟動輸出組件，得以在隔離側重現訊號。光耦合器廣泛用於需要中等速度和高電壓隔離能力的應用，例如微控制器介面、SMPS (切換式電源供應器) 回授迴路或 PLC 輸入模組。它們因其簡單性和出色的電氣雜訊耐受性而受到青睞。

另一方面，數位隔離器 並不依賴光線。相反，他們通常使用電容式或磁性耦合機制來穿過隔離屏障傳輸數位訊號。這些隔離器比光耦合器提供多種優勢，包括更高的數據傳輸率、更低的功耗、更好的溫度穩定性以及更長的使用壽命 (因為它們不會有 LED 老化問題)。數位隔離器特別適合 SPI、I²C 或 UART 等高速通訊介面，因為這些介面的時序和訊號完整性至關重要。然而，根據不同的設計和應用，它們可能會對某些類型的暫態干擾更敏感。

選擇光隔離器或數位隔離器取決於幾個因素：訊號類型 (類比或數位)、速度、電壓隔離要求、環境條件和可靠度期望值。例如，光耦合器由於其強大的雜訊耐受性，在高電壓類比回授路徑中可能仍然是首選，而數位隔離器可能更適合快速、小巧、低功率的數位系統。