数字隔离器在工业电机驱动应用中的优势
工业电机驱动中使用的电子控制必须能在恶劣的电气环境中提供较高的系统性能。电源电路会在电机绕组上导致电压沿激增现象，而这些电压沿则可以电容耦合进低电压电路之中。电源电路中，电源开关和寄生元件的非理想行为也会产生感性耦合噪声。控制电路与电机和传感器之间的长电缆形成多种路径，可将噪声耦合到控制反馈信号中。高性能驱动器需要必须与高噪声电源电路隔离开的高保真反馈控制和信号。在典型的驱动系统中，包括隔离栅极驱动信号，以便将逆变器、电流和位置反馈信号驱动到电机控制器，以及隔离各子系统之间的通信信号。实现信号隔离时，不得牺牲信号路径的带宽，也不得显著增加系统成本。光耦合器是跨越隔离栅实现安全隔离的传统方法。尽管光耦合器已使用数十年，其不足也会影响系统级性能。变速电机驱动器在工业应用中的广泛使用要归功于高效电源开关和具有成本优势的电子控制电路。设计上的困难则是用低压控制电路耦合高功率开关电路，而不牺牲抗噪性能或开关速度。
图1. 包括寄生元件的逆变器电路。
现代开关逆变器的效率一般超过95%，所用功率晶体管开关还可连接高压直流轨高轨与低轨之间的电机绕组。这一过程可以减少逆变器的损耗，因为功率晶体管工作于完全饱和模式下，而该模式会降低传导时的压降和功率损耗。开关过程中还存在额外的功率晶体管损耗，因为在此期间，晶体管上有一较大的电压，与此同时，负载电流在高、低功率设备之间进行切换。功率半导体公司设计出IGBT之类开关时间较短的晶体管，以减少这种开关功率损耗。然而，这种较高的开关速度也会带来一些无用的副作用，比如开关噪声增加。
在驱动器控制端，VLSI工艺的持续进步改善了混合信号控制电路的成本和性能，为高级数字控制算法的广泛应用以及交流电机效率的提高创造了条件。提升性能付出的代价是IC工作电压从12 V至5 V降低至现在的3.3 V，结果提高了对噪声的灵敏度。这种传统的噪声过滤方法通常不太适用，因为往往需要维持驱动系统的带宽，而带宽一般都是一个关键的性能参数。
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