作者：德州仪器Anthony Viviano
咱们整理了一些关于阻隔I2C规划的FAQ，供您参阅。这些见地是依据德州仪器在线支撑社区中有关I2C阻隔器的常见问题而供给的。期望这些信息能够协助工程师在规划过程中处理信号和电源阻隔的问题。
1.什么状况下需求阻隔I2C？
阻隔可防止体系两个部分之间的直流电和反常的交流电，但仍然支撑两个部分之间的信号和电源传输。阻隔一般能够阻挠电气组件或人员遭受风险电压和电流浪涌的损伤；用于维护人员的阻隔称为增强型阻隔。I2C已成为许多体系中盛行的全球标准；因而，阻隔I2C现已分散到大多数高压商场。
常见的阻隔I2C运用包含：
- 网络和服务器电源中的微操控器（MCU）到MCU通讯。
- 轿车电池办理体系和医疗体系中MCU到模数转换器通讯。
- 以太网供电体系中的MCU到供电设备操控器通讯。
- MCU与电流/电源监控体系的通讯。
2.是否能够在数字阻隔器上衔接两个单向信道，以完成I2C通讯的双向信道？
不能够，衔接两个相反方向的单向信道不会发生双向信道。假如用数字阻隔器替换阻隔I2C器材，数字阻隔器将闩锁到单一状况并变得无呼应。运用数字阻隔器完成阻隔I2C总线需求外部组件。有关怎么运用标准数字阻隔器完成阻隔I2C的更多信息，请参阅模仿规划期刊文章“运用数字阻隔器规划增强型阻隔I2C总线接口。”此外，E2E社区阻隔论坛主题中更详细地说明晰为什么数字阻隔器在双向I2C运用中无外部组件的状况下将闩锁到单一状况。
3.ISO1540和ISO1541阻隔I2C器材的电流耗费是多少？
ISO154x数据手册中的表6.10列出了不带任何上拉电阻的ISO1540和ISO1541的电流耗费。增加上拉电阻时，电阻会耗费额定的电流。例如，在SDA2/SCL2处向器材增加1kΩ的上拉电阻，在SDA1/SCL1处增加10kΩ的上拉电阻，VCC1 = VCC2 = 5 V时，上拉电阻耗费的额定电流将关于SDA1/SCL1为约为5mA，关于SDA2/SCL2约为0.5 mA。
关于需求更低功耗的阻隔I2C运用，超低功耗ISO7041能够代替ISO7731器材，如模仿规划期刊文章中第2个问题所述。ISO70xx的功耗将比ISO77xx器材提高一个数量级。
4.主张什么逻辑凹凸输入电压电平运用于ISO1540和ISO1541阻隔I2C器材？
表1列出了ISO1540 and ISO1541器材1侧和2侧输入的引荐逻辑输入电压电平。
表1：ISO154x输入电压电平
这些输入电压电平适用于I2C数据和时钟信号。欲了解更多信息，请参阅ISO154x数据表中的表6.3。
5.为什么ISO1540和ISO1541双向I2C阻隔器的1侧上的逻辑低电平输出电压VOL1高达0.8 V？
为了完成阻隔I2C器材的双向功用，器材需求规划有两个背靠背衔接的单向信道，以完成单个双向信道。直接衔接两个单向信道会导致确定状况，两个信道都是低电平。为防止这种状况，1侧输出端的二极管使1侧输出信道的低电平输出看起来像1侧输入信道的高电平。图1显现了二极管的方位。
图1：ISO154x简化原理图
由于该二极管，VOL1的电压最高可达0.8 V.当2侧检测到2侧为低电平时，1侧将翻开场效应晶体管，使二极管导通，发生非零正向电压。ISO154x器材中的阈值通过精心规划，可保证双向信道平稳运转 – 只需VOL和VIL标准契合ISO154x数据表中表6.9.所示的ISO154x器材阈值即可。这种办法已成为业界用于完成双向I2C功用的常见做法。低逻辑电平的非零电压仍将与I2C标准兼容。
请注意，这仅适用于VOL1。由于器材的2侧不需求二极管，因而VOL2最大值为0.4 V，这在大多数数字阻隔器中很常见。
6.怎么为I2C阻隔器结构阻隔型电源？
为I2C阻隔器结构阻隔型电源有几种可选的办法；最佳处理方案须视详细的运用需求而定。
一个挑选是运用 SN6501这样的变压器驱动器，此种驱动器可用于具有次级侧变压器和可选整流低压差稳压器的推挽式装备（图 2）。SN6501的功率高达1.5 W，可作为阻隔型电源。此设备具有高度灵活性，简直可用在一切运用中。这是由于变压器和匝数比能为电源供给必要的阻隔等级和输出电压。假如您需求为其他设备供给阻隔电源，则可运用SN6505而不是SN6501，取得高达5 W的输出功率。SN6505具有额定的维护特性，例如过载和短路、热关断、软启动和压摆率操控等，便利规划人员构筑稳健的处理方案。
图2：选用ISO1541的信号和电源阻隔I2C处理方案
另一个针对空间受限运用的可选办法是ISOW78xx系列器材，该系列可在小外形集成电路16引脚封装中供给信号和电源阻隔特性。ISOW7842还能够与外部组件结合运用。图3供给了具有双向数据和单向时钟的体系处理方案示例，当运用一些额定组件进行修改时，能够支撑双向数据和时钟信号。
图3：选用ISOW7842的信号和电源阻隔I2C处理方案
欲了解有关每个阻隔电源选项优缺点的更多信息，请参阅“怎么为阻隔I2C阻隔信号和电源 I2C”。
