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作者：Nagarajan Sridhar，TI公司 在當今計算機時(shí)代，對信息傳輸和檢索的需求無(wú)處不在。無(wú)論是在雜貨店排隊結賬或是等待火車(chē)時(shí)，我們都會(huì )使用智能手機瀏覽社交媒體、發(fā)送短信或郵件。但是您是否想過(guò)這些信息從何而來(lái)？答案是云——實(shí)現全球實(shí)時(shí)連接的主力軍。云需要隔離的原因是：像音樂(lè )播放單和視頻數據，信息的檢索和儲存過(guò)程是在后臺進(jìn)行的，且要求高電量支持。 但是，首先，我們要知道云的物理位置處于數據中心。光纖、同軸電纜或無(wú)線(xiàn)通信基站和數據中心進(jìn)行信息雙向傳輸。 現在，讓我們一層一層詳細分析云，看一下云內部是什么。第一層是供電單元，通常稱(chēng)為電源。為什么電源如此重要？因為所有的信息都存儲在被稱(chēng)為云服務(wù)器的服務(wù)器中，而服務(wù)器需要電來(lái)存儲和為客戶(hù)檢索信息。供電單元的功率范圍在幾百至幾千瓦之間。服務(wù)器獨立于電網(wǎng)運行，其交流電壓范圍為幾百至幾千伏，因此被認定為高壓?jiǎn)卧?br /> 由于供電單元的高壓和高電量，確保人員安全是不容忽視的。服務(wù)器系統有用于電壓調節、通信和人機接口（HMI）的控制器等低壓?jiǎn)卧�。在云操作中，人員通過(guò)HMI與服務(wù)器進(jìn)行交互。任何故障和從高壓?jiǎn)卧騂MI的漏電都會(huì )對人員造成致命傷害，還會(huì )損壞所有電壓元件。那應如何保護人員和低壓?jiǎn)卧皇艽祟?lèi)故障的影響呢？ 答案是隔離。半導體集成電路隔離設備使數據和電力在高壓和低壓?jiǎn)卧g順利傳輸，同時(shí)防止雷擊等危險性直流或來(lái)自電網(wǎng)的不受控制的瞬態(tài)電流。 但是，人們需要更多的信息。從在機場(chǎng)或餐廳等擁擠的地方觀(guān)看視頻到聽(tīng)最喜歡的音樂(lè )，人們對信息的需求只增不減。不僅如此，人們還希望能即時(shí)獲取信息。隨著(zhù)數據需求的不斷增長(cháng)，云變得越來(lái)越大，因此電力輸送系統的電量供應需求也與日俱增。但是云的存儲容量是有限的，而擴大容量非常昂貴且不合算。 有兩種方案可以同時(shí)滿(mǎn)足安全要求和增長(cháng)的信息需求：增加功率密度和提供魯棒隔離。為了增加功率密度，需要大幅提高電源效率，以及電源傳輸速率（稱(chēng)為開(kāi)關(guān)頻率，單位為kHz），這樣可以使電源單元尺寸更小。為了提供魯棒隔離，需要確保隔離器是系統的組成部分，通過(guò)將高速柵極驅動(dòng)器等關(guān)鍵電源元件與隔離器集成在一起，可以節省電源主板空間。這就是隔離式柵極驅動(dòng)器。 電源單元中采用UCC21520這類(lèi)驅動(dòng)器可以幫助服務(wù)供應商提高數據中心和基站的性能，在相同物理空間的條件下獲得越來(lái)越高的處理能力。電源通常由生產(chǎn)商于外部開(kāi)發(fā)制造，然后向數據中心客戶(hù)提供這些電源單元；而數據中心則向客戶(hù)出租一部分云空間�，F在您應當明白“為什么云被隔離了”的真正含義。由于涉及到高電量和高壓，云在后臺運行并且由隔離進(jìn)行防護。 如果您在尋求為云服務(wù)器等空間有限的高性能應用提供魯棒隔離和更高的功率密度，不妨考慮TI的UCC21520等增強隔離式柵極驅動(dòng)器。本系列的下一篇文章將討論例如太陽(yáng)能逆變器、電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)與醫療設備等其他對功率密度和魯棒隔離要求非常高的高性能應用。 查看TI的柵極驅動(dòng)器產(chǎn)品組合與隔離解決方案。 其他資源：
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