有了這樣的想法，在打開Micro850時就會產生認知上的一種失落，因為我們看到在工業(yè)PLC這種環(huán)境要求最嚴、電氣I/O應用壽命很長的應用中，居然只有光耦作為唯一的隔離機制。

具體來說，直流輸入端是用6個安華高(Avago)的10MBaud(高速)HCPL-063L雙通道光耦，和4個比特率在10KBaud至100KBaud之間的東芝(Toshiba)標準低速TLP280-4四通道光耦進行隔離的。直流輸出端則采用了4個安華高HCPL-M456單通道(高速)光耦和4個東芝TLP281單通道及3個東芝TLP281-4(標準)四通道光耦進行隔離。

為了理解為何Rockwell Automation選擇光耦作為其PLC的輸入輸出隔離組件，理解應用要求以及光耦特性是很有幫助的。

對于新手來說，電壓瞬時變化和突波在工業(yè)環(huán)境中是一個普遍的問題。一般來源包括傳感器和馬達啟動器等現場設備。這些訊號可能是突然的、快速的，并且具有足夠高的強度損壞驅動電路、控制邏輯甚至傷害到操作人員，因此這是一個非常重要的安全性問題(圖3a)。

圖3 在工業(yè)應用中，要求采取隔離措施阻隔可能危及邏輯電路或操作人員的瞬態(tài)電壓(a)，并消除可能導致訊號錯誤的共模瞬態(tài)訊號(b)。

另外在PLC中，不同電路之間使用的不同隔離接地可能產生共模問題(圖3b)。這更像是訊號完整性問題而不是安全性問題，因為結果是不可靠的訊號或變差的噪聲抑制性能。引起電路問題的另外兩個來源是接地回路和電路工作在不同電壓值時的情形(圖4)。

圖4 當設計良好時，隔離可以用來避免系統中不同接地點之間的電位差引起的接地回路。

在接地回路中，電氣系統共享路徑的兩個點之間會有多余的電流，但每個點的接地電位水平之阻抗有限且有所不同。當兩個電路以危險的不同電壓水平非?？拷剡\作，高壓安全性隔離是必需的，而且在使用電平轉移導致電路在不同電壓水平不一致時，也會需要高壓安全性隔離。

為何選擇光耦？
理由有許多。對于新手來說，它們可以提供真正的電流隔離，并且能在使用間隙為0.08mm的硅膠和聚酰亞胺帶的LED和檢測器之間實現很高的隔離度。

圖5 光耦提供的電流隔離性能可以滿足甚至超越諸如IEC 60747-5-5這樣的法規(guī)要求。

在采取電流隔離措施后，電荷承載粒子就無法從一個電路移動到另一個，雖然訊號信息仍可以通過其他方式在電路之間進行交換，比如光學、電感耦合或電容耦合。

身為設計工程師，需要關注安全隔離標準一致性問題。IEC 60747-5-5是針對工業(yè)應用中光學隔離的組件級安全標準，與設備安全標準是不同的。許多技術將「滿足」基本標準要求，但光耦可以超過這些標準，為特殊情形提供一些有價值的空間。

注意，IEC 60747-5-5是需要強制性隔離認證的光耦的實際工業(yè)標準；如果單層隔離和雙層隔離具有相同的絕緣屬性，這就被稱為增強型隔離。雖然Micro850中的安華高組件，可滿足2.5k~3.75kV的額定耐壓，但光耦可以做得更好，其耐壓可達7.5kV。

盡管被懷疑隨著時間的推移具有不可接受的性能劣化，如前所述，但光耦實際上已被證明具有很長的壽命，在30年內性能的劣化幾乎察覺不到(圖6)。

圖6 制作優(yōu)良、具備光學IC輸出的光耦具有30年以上的使用壽命，使得傳說其性能會隨時間劣化的流言不攻自破。

這種擔心對于較早以前生產或是相對較廉價的光電晶體管可能成立，但不適用于提供光學IC輸出的高性能光耦。安華高已經在許多場合或透過技術論文，展示了在加速條件下LED的可靠性應力數據，呈現被期望的LED壽命性能。

圖7a Micro850數字I/O電路板上使用的HCPL-063L光耦技術的輸入隔離特性，并與較新版本的ACPL-064L進行了比較，結果表明前者具有低得多的驅動電流和功耗。

圖7b Micro850中使用的HCPL-M456光耦的輸出隔離特性，并與較新版本的ACPL-M483組件做了比較，結果表明前者具有更小的LED驅動電流、更快的傳播速度和改進的共模抑制性能(CMR)。