隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。输入,输出和工作电源三者相互隔离,特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器,是工业控制系统中重要组成部分。
随着科技的发展,隔离端子的设计日趋小型化,而小型化的目的就是少占空间。当然应该允许用户密集安装,密集安装则存在散热问题,那么必须降低内部功耗。因此内部功耗的数值在选用时也应注意。
而针对变送器的隔离还有另一种方式,传感器和变送器为一体而又必须放置在现场指定地点。一般把隔离端子安置在中央控制室机柜中,由机柜中的隔离端子为现场变送器配送电源,使用哪一种要根据PLC接口情况决定。现场调试也许会出现仪表和PLC接口不匹配,发送设备为四线制变送器输出4~20mA,而接收端4~20mA的接口为二线回路供电方式,若直接连接将造成电源冲突。
据市场调查指出,隔离器市场在每年均稳健成长,2016年已达到约16亿美元的产值,其中尤以汽车、通信、光伏和工业应用领域所带动的隔离元器件需求成长最为猛烈。
在全球范围,目前能做到数字隔离器的厂家不多,总体格局以国外大厂为主,国内少数。从行业角度来看,数字隔离器替代光耦是必然趋势,在新能源汽车、光伏逆变器、5G基站等下游需求旺盛和国产替代的双重机遇下,较早布局数字隔离器的企业将处于领先位置。
一、汽车市场
尽管传统的基于内燃机(ICE)的汽车几乎不使用任何隔离器,但自从引入电动汽车(EV)以来,这已经发生了变化。电动汽车或各种形式的混合动力电动汽车(HEV)现在具有200V-400V的高压电池,并且未来计划用更高的电压以实现更高的功率和/或容量以最大化每次充电后行驶的距离。这种高压电池需要使用隔离器来实现车辆内不同电压域的安全和信号传输。
由于其高温操作、稳定性和抗噪性的要求,汽车行业也成为数字隔离器技术的早期采用者。终端应用如电池管理系统(BMS)和充电器正在推动EV/HEV市场对隔离器的需求。
二、光伏逆变器市场
以常见的光伏逆变器--单相光伏逆变器为例,脉宽调制(PWM)全桥转换器电压开关在全桥输出端合成了一个离散的(尽管噪声较大)的60 Hz电流波形。高频噪声分量进行电感滤波,产生中等幅度60 Hz的正弦波。滤波后的波形然后通过一个输出变压器,它执行三个功能:首先进一步平滑交流波形; 第二,它校正电压幅度以满足规定的电网要求,第三,将逆变器的直流输入与高压交流电网进行电流隔离。
数据显示,受太阳能模组的下游需求驱动,宽禁带半导体--碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)将引领太阳能逆变器隔离器市场在2020年达到14亿美元。
另外,由于老化的太阳能光伏装置的庞大且不断扩大的安装基数推动了部署,全球对替换逆变器的需求可能会增长近40%,到2020年达到8.7GW。据Yole预测,预计到2023年全球光伏逆变器市场规模将达到96.72亿美元,中国光伏逆变器市场规模在经过震荡调整后,2020年开始强劲复苏,2025年左右将重回92.80亿元人民币水平。光伏逆变器市场规模的增加将带动数字隔离器市场规模的增加。
2022年该行业前景趋势怎么样?想要知道更多行业详细分析,请点击查看中研普华研究院出版的《2020-2025年中国隔离器行业供需分析及发展前景研究报告》。

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