使用時序光耦合器創建雙絕緣柵是有問題的，因為數據完整性差，并且沒有緊湊的廉價方法來為勢壘之間的接口供電。隨著i耦合器等高性能數字隔離器的出現，以及iso功率器件中的集成電源，通過分層隔離器創建高壓隔離柵現在是一種可行的解決方案。

最近，新的電池和發電行業的快速擴張產生了對具有高工作電壓并需要加強絕緣的接口的需求。例如，太陽能逆變器應用可能具有以下要求：

工作電壓 800 V直流

污染等級為2

過電壓類別 III

根據IEC 62109-1，對于加強絕緣，這將需要：

抗壓脈沖 6000 V峰

工作電壓 800 V直流

8 mm 的加固間隙

16 mm 的增強爬電距離

當前封裝無法實現此爬電距離。但是，如果屏障可以分解為基本屏障和補充屏障，則每個屏障的要求是：

沖擊耐受電壓 6000 V峰

工作電壓 800 V直流

基本/補充間隙為 5.5 mm

基本/補充爬電距離為 8 mm

基本/補充絕緣爬電距離、間隙和脈沖電壓可以通過采用SOIC16W封裝的耦合器器件來滿足。

下面的框圖顯示了如何級聯isoPower器件和標準高壓i耦合器器件以提供所需的隔離。必須注意確定數據通道的整體性能。傳播延遲、脈沖寬度失真和通道匹配值將在兩個組件之間相加。最大數據速率將受到兩個設備中較慢的速度的限制。.iso電源設備提供運行中間接口的電源。在數據速率高達1 Mbps時，整個屏障在5 V時需要約20 mA的功率。在更高的數據速率下，將需要額外的功率。

如果必須跨兩個屏障傳輸功率才能為隔離負載供電，則可以如下所示級聯兩個iso電源器件。

這種配置很緊湊，但總功率效率會很低。下圖顯示了負載下功率部分的效率。如果以高于 1 Mbps 的速率傳輸數據，則數據傳輸將使用部分可用功率，并且必須詳細計算每個階段消耗的功率。如上所示，該應用從初級側輸入吸收約40 mA電流，以創建整個接口。

描述該方法是為了解決太陽能逆變器應用中的問題。在不同的標準和應用下，這種方法可以應用于實現不同的目標，這取決于特定系統標準的細節。ISO功率器件、數字隔離器和接口器件有許多組合可用于創建隔離數字、I2C 和 USB 接口，帶電源和不帶電源到終端負載。

審核編輯：郭婷