作者：Van Yang、Songtao Mu和Derrick Hartmann
在高端工厂自动化应用中（如油气厂和电厂），常会要求多路采集通道与通道之间进行隔离，其中高耐压、小尺寸、低EMI、高可靠性和低成本等要求在通道间隔离设计中别具挑战性。通常目前现有成熟方案，标准模块实现的通道密度往往仅限于四个通道或八个通道，通道间隔离只能承受数百伏特耐压。
本文将简要讨论在过程控制中模拟量输入模块中的隔离问题以及其传统解决方法，然后将提出一种替代性的高密度、易于设计的通道间隔离模拟输入模块的完整解决方案。测试结果表明，这个16通道、2.5 kV rms通道间隔离演示模块可以轻松通过EN55022 Class B和Class A的IEC辐射标准。
过程控制模拟量输入模块中的隔离电气隔离原理是以物理和电气方式分开两个电路，使二者之间无直接传导路径，但仍然可以交换数据和电源。这通常是通过变压器、光耦合器或电容来实现的。隔离用于保护电路和人，隔断接地环路，提高共模电压和噪声抑制性能。
一般地，过程控制的输入要么采用组块隔离，要么采用通道间隔离（见图1）。对于组块隔离，多路输入通道组合在一起以共用一组隔离器，包括电源隔离和信号隔离。与通道间隔离相比，这样可以节省成本，但限制了组中通道间的共模耐压，这意味着这些通道和设备将被建议安装在相同区域中。通道间隔离（如图1右侧所示）相比前者在适用稳定性等方面会大大改善。话虽如此，每通道却需要更高的成本，因此工厂设计人员必须仔细评估和权衡。
