數(shù)字隔離技術(shù):將安全性和數(shù)據(jù)完整性貫穿始終

在電氣化和數(shù)字化程度日益提高的今天，保護(hù)人員、貴重資產(chǎn)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)免受高壓和其他干擾影響，比以往任何時(shí)候都更加重要。數(shù)字隔離技術(shù)可以解決這一挑戰(zhàn)。隨著工廠自動(dòng)化、電動(dòng)汽車(chē)和先進(jìn)的數(shù)字醫(yī)療設(shè)備快速升級(jí)，值得信賴(lài)的安全性和數(shù)據(jù)完整性變得至關(guān)重要。

隨著高性能和敏感型電子系統(tǒng)越來(lái)越多地應(yīng)用，每次設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮數(shù)字隔離。數(shù)字隔離技術(shù)提供一個(gè)電氣屏障，保護(hù)數(shù)據(jù)免受破壞性的電磁干擾(EMI)影響，并在高壓與人員、設(shè)備和數(shù)據(jù)之間形成安全邊界。許多應(yīng)用都需要采用這種隔離技術(shù)，包括醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)和工業(yè)設(shè)備。這種隔離邊界讓工程師可以放心地開(kāi)展設(shè)計(jì)，知道應(yīng)用能夠滿足功能性和安全性目標(biāo)。

Jen Lloyd,ADI公司 精密技術(shù)與平臺(tái)副總裁

數(shù)字隔離技術(shù)是每次設(shè)計(jì)時(shí)都必須包含的必要元素。

數(shù)字隔離技術(shù)提供一個(gè)電氣屏障，保護(hù)數(shù)據(jù)免受破壞性的電磁干擾影響，并在高壓與人員、資產(chǎn)和數(shù)字之間形成安全邊界。

從醫(yī)療器械到生命體征監(jiān)測(cè)再到除顫設(shè)備，數(shù)字醫(yī)療技術(shù)正在呈指數(shù)發(fā)展。隨著這種發(fā)展，測(cè)量變得更加精密，同時(shí)也需要采用數(shù)字隔離技術(shù)來(lái)保護(hù)這些測(cè)量和實(shí)施測(cè)量的人員免受高壓和電磁干擾影響。在不受高壓和電磁干擾影響的情況下妥善傳輸這些測(cè)量結(jié)果可以讓數(shù)據(jù)保持更高的完整性。更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)可以帶來(lái)更準(zhǔn)確的診斷、更出色的洞察，最終轉(zhuǎn)化為更佳的治療效果。

數(shù)字隔離技術(shù)提供很高的抗RF干擾能力，確保醫(yī)療系統(tǒng)中使用的這些關(guān)鍵醫(yī)療數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確反映患者的健康狀況。

電子醫(yī)療設(shè)備易受靜電放電(ESD)影響，導(dǎo)致設(shè)備不可靠，在某些情況下變得不安全。¹

該技術(shù)在確保醫(yī)療數(shù)據(jù)為醫(yī)生提供準(zhǔn)確洞察方面發(fā)揮著重要作用。它可以幫助醫(yī)生“首先不傷害”患者，讓技術(shù)人員能夠安全操作高壓診斷系統(tǒng)。

在未來(lái)，千兆隔離將支持實(shí)現(xiàn)更高的圖像質(zhì)量和更快的測(cè)試時(shí)間。它將為患者提供侵?jǐn)_程度更低的測(cè)試，以及更靈活的測(cè)試地點(diǎn)/系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇，從而實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的診斷。

現(xiàn)代化工廠已通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)變革，利用全廠范圍內(nèi)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來(lái)推動(dòng)做出更加明智的決策，從而提高自動(dòng)化、靈活性和定制程度來(lái)滿足新的需求。制造商需要全面掌握這些昂貴生產(chǎn)線的健康狀況。為了確保實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、長(zhǎng)久的運(yùn)行壽命，用來(lái)計(jì)劃停機(jī)和實(shí)施預(yù)測(cè)性維護(hù)的機(jī)器健康數(shù)據(jù)的完整性至關(guān)重要。這種業(yè)務(wù)關(guān)鍵型數(shù)據(jù)必須完好無(wú)損地到達(dá)其目的地。數(shù)字隔離技術(shù)是這類(lèi)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，能夠帶來(lái)出色的抗擾度，確保數(shù)據(jù)通信可靠穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、可靠的系統(tǒng)運(yùn)行和較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。

先進(jìn)的千兆隔離支持在模擬前端和處理節(jié)點(diǎn)之間更快地分配更大批量的數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了在惡劣工業(yè)環(huán)境下的抗干擾能力。

此外，數(shù)字隔離技術(shù)可以確保這些工業(yè)環(huán)境下的人員安全。技術(shù)進(jìn)步讓機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人能與人員一起在廠區(qū)內(nèi)工作，但這些機(jī)器很多都需要采用先進(jìn)的隔離技術(shù)，以確保周?chē)藛T的安全。這些設(shè)備采用非常先進(jìn)的傳感解決方案來(lái)可靠地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，所以，機(jī)器人/協(xié)作機(jī)器人會(huì)按照可預(yù)測(cè)的方式移動(dòng)，讓周?chē)墓と吮３指叨劝踩?/p>

隨著世界對(duì)電氣化的依賴(lài)程度越來(lái)越高，風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源的部署速度加快，且不斷創(chuàng)新，以提升性能。這些可再生能源不斷與新推出的儲(chǔ)能和電池技術(shù)融合，消除了太陽(yáng)能和風(fēng)能所面臨的日/夜變化或風(fēng)力時(shí)有時(shí)無(wú)的挑戰(zhàn)。隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電中使用的反相器功率密度不斷增加，以及對(duì)儲(chǔ)能平衡的需求，這一代太陽(yáng)能發(fā)電要求對(duì)這類(lèi)系統(tǒng)的所有元件實(shí)施密集監(jiān)控。隔離技術(shù)提供安全、可靠且耐久的解決方案，用于實(shí)現(xiàn)通信接口和功率轉(zhuǎn)換控制。

將隔離技術(shù)嵌入柵極驅(qū)動(dòng)器技術(shù)（由新型寬帶隙材料推動(dòng)，包括碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)），是可再生能源應(yīng)用和相關(guān)電池儲(chǔ)能應(yīng)用實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵構(gòu)建模塊。要利用這些間歇性能源為我們的家庭供電，以及更快地為電動(dòng)汽車(chē)充電，同時(shí)延長(zhǎng)充電的間隔時(shí)間，電池儲(chǔ)能技術(shù)是關(guān)鍵所在。

基本形式的數(shù)字隔離技術(shù)在我們使用電動(dòng)汽車(chē)時(shí)保護(hù)我們的人身安全，讓我們?cè)跒闇p少有害氣體排放而感到開(kāi)心的同時(shí)，確保我們能夠安全駕駛電動(dòng)汽車(chē)并為它們充電。

如今，我們的電氣化和自動(dòng)化數(shù)字未來(lái)比以往任何時(shí)候都更需要更高級(jí)別的安全性和數(shù)據(jù)完整性，以保護(hù)作為其核心的日益復(fù)雜且敏感的電子產(chǎn)品。數(shù)字隔離技術(shù)保護(hù)人員和資產(chǎn)免受高壓影響，并保護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)免受破壞性電子干擾影響。

1 Mehdi Kohani 和 Michael Pecht。靜電引起的醫(yī)療設(shè)備故障：對(duì)10年FDA報(bào)告的大數(shù)據(jù)分析。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)，2018年3月9日。

2 Richard Strube。電子行業(yè)中的靜電放電(ESD)挑戰(zhàn)。美國(guó)環(huán)球儀器公司(Universal Instruments)，2015年7月6日。

3 Erik Johnson。電動(dòng)汽車(chē)電池系統(tǒng)簡(jiǎn)介。All About Circuits，2019年7月31日

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