如何在我们的工业系统中使用隔离式 LVDS 进行设计

如我们所知，隔离的应用范围很广：保护操作人员和低压电路免受高压影响，提高对噪声的鲁棒性，以及处理通信子系统之间的接地电位差。市场上存在大量隔离产品：数字隔离器、隔离控制器局域网 (CAN) 和 RS-485 收发器、隔离放大器和调制器、隔离栅极驱动器和隔离电源。这篇文章是关于添加到隔离产品中的产品- 隔离低压差分信号 (LVDS) 设备，或隔离 LVDS。LVDS（低电压差分信号）是一种高速点到点应用通信标准，M-LVDS（多点LVDS）则是一种面向多点应用的类似标准。LVDS和M-LVDS同时提供远距离数字接口，通过电气互连实现串行通信。

我整理了这个关于隔离 LVDS 设备的问答，以及它们可以为我们的应用做什么。

问：什么是隔离 LVDS？

答：隔离式 LVDS 是一种可以通话和听到日常差分低电压的设备，但其核心是一个很好的老式数字隔离器。参见图 1。

图 1：位于隔离 LVDS 缓冲器核心的数字隔离器

问：为什么要使用隔离式 LVDS？

A：嗯，有时你必须这样做。如果我们要隔离两个子系统，需要在它们之间传输高速数据，并且该数据需要通过长走线、连接器或电缆在两块板之间传输，那么我们就不能使用常规数字隔离器。它们会占用过多的功率，发出过多的辐射，并且远端的眼图将无法查看。从字面上看，互补金属氧化物半导体 (CMOS) 不会带我们走多远。答案？隔离 LVDS。

问：我们可以在哪些应用中使用隔离式 LVDS？

答：电机驱动就是一个典型的例子。越来越多的驱动器在电源板上包含一个用于本地处理的控制器（如图 2 所示）。通常，许多控制和反馈信号的集合需要传输到低压侧的主控制器 - 在不同的板上。隔离的 LVDS 设备可以管理数据泛滥。

其他应用包括测试和测量以及大功率太阳能逆变器。

图 2：电机驱动应用中的隔离 LVDS

问：隔离式 LVDS 产品的规格有哪些？

A：首先当然是隔离性能。根据应用，可能需要加强、基本或功能隔离。对于电机驱动应用，隔离式 LVDS 对保护性隔离至关重要。隔离要求可能非常高，并且与驱动器的交流线路电压成正比。其他感兴趣的规格包括低功耗、低辐射、高抗噪性、高数据速率以及低传播延迟和偏差。这些其他优势是 LVDS 信号所固有的，但核心的数字隔离器也具有这些卓越的优点，这一点很重要。

在开始使用隔离式 LVDS 进行设计之前，请查看ISO7821LLS、ISO7821LL和ISO7820LL LVDS 缓冲器。这些缓冲器适用于非常高的电压应用，包含高达 2kV RMS工作电压、12.8 kV 浪涌和超宽封装选项的增强隔离。此外，凭借高达 150Mbps 的数据速率、极低的辐射以及在最大数据速率下仅消耗 10mA/通道的电流，这些器件发挥了 LVDS 操作的最佳优势。