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Silicon Labs推出可直接替代光耦合器的數位隔離器

发布时间:2020-06-15 发布时间:
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Silicon Laboratories (芯科实验室有限公司)宣布推出业界首款光耦合器的替代产品Si87xx数位隔离器,其基于主流CMOS技术并具有创新的发光二极管(LED)模拟输入。新型Si87xx数位隔离器提供完美的接脚配置、IC封装型式,可相容于多种光耦合器产品,其卓越的抗杂讯能力、更高效能和可靠性,非常适合太阳能逆变器、交换式电源供应器(SMPS)、不断电供应系统(UPS)、工业驱动器,可编程逻辑控制器(PLC)、高压医疗设备以及其他使用光耦合器的应用。

光耦合器的使用历史已超过40年,由于本质上受限于过时的LED技术,导致其输出讯号对於输入电流、温度和老化的变动非常敏感。输出变化将降低光耦合器生命周期中的运行效能和可靠性,因此增加设计的复杂度,缩短最终产品的寿命。受其老化的影响,光耦合器的使用寿命通常仅约10年,对于想要开发具有20年以上产品品质保证的工业系统设计人员来说是非常严重的问题。

Silicon Labs公司Si87xx光耦替代元件采用基于CMOS技术的专利隔离架构,完全消除基于LED的光耦合器特有的敏感性。基于CMOS制程的电容隔离技术可提供的平均故障间隔时间(MTTF)是光耦合器的10倍以上。透过提供更长的产品寿命和更高的可靠性,Si87xx隔离器允许系统制造商支援更长的终端产品保证期,并降低维修或更换产品的成本。特别是在输入导通电流时,极小的变化特性简化系统设计,因此在使用Si87xx元件时,工程师不再需要考虑老化对设备产生的影响。

Si87xx系列产品基于Silicon Labs公司业界领先的电容隔离技术,隔离等级高达5kV,并完全符合IEC 60747-5-2规范,包括10kV电涌保护。该系列产品满足IEC 60950-1、61010-1、60601-1(增强绝缘)的要求,并提供高达1200V工作电压和超过60年的使用寿命。

除了其特有对于温度、老化和输入电流影响的抗干扰能力之外,Si87xx隔离器还具有比其他光耦合器更显著的效能优势:

  • 与光耦合器相比,Si87xx元件输入接通电流降低50%、输出静态电流降低10倍,可有效降低整体系统功耗。
  • 与光耦合器相比,Si87xx数位隔离架构具有极小的寄生电容,可提升共模瞬变抑制能力(CMTI)高达75%,因此可提高系統资料的完整性。而基于LED架构的光耦合器存在高寄生电容,其CMTI较差,因此可能导致隔离器传递错误的资料。
  • Si87xx隔离器优于光耦合器的关键在於时序规范,如传播延迟和脉冲宽度失真,因此可实现更快、更准确并且更高效的资料传输。

Silicon Labs副总裁暨存取、电源和感测器产品总经理Mark Thompson表示:「新型Si87xx系列产品说明了业界於隔离器产品上的重大演进,此一完美的光耦替代产品,其IC封装型式及接脚相容于广泛的光耦合器产品。对于现今使用过时光耦合器的系统来说,我们的新型光耦替代解决方案可以显著改善电源效率、效能、可靠性和产品寿命,是最佳的选择。」

所有Silicon Labs Si87xx隔离器均采用创新的LED模拟输入,提供新的封装选择,可为许多现有光耦合器提供完全相容的立即升級。Si8710基本的元件包括LED模拟输入和开路集极式(open-collector)输出。另外有两个额外的配置可供选择:Si8711增加整合的上拉电阻器;Si8712包含专用的启用接脚,可以非同步控制输出。

Si87xx数位隔离器现已量产并可提供样品,可支援SOIC-8和GW DIP-8封装,隔离等级可高达3.75kV。另外,可支援SO-6和LGA-8封装并具有5kV隔离等级的Si87xx产品,预计于2013年第一季推出。在1万颗采购量,新型Si87xx数字隔离器单价为0.43美元起。

Si87xxDIP8-KIT评估套件现已供货,建议零售价为29美元,可供客户评估Si87xx光耦替代隔离器效能。该评估板具有高灵活性,既可以用于实验室进行详细的规格评估,也可直接连接到客户现有的电路板。


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