【应用】Silicon Labs Si8600 I2C通信隔离芯片在以太网供电方案中的应用

时间： 2019-01-10 来源：世强

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以太网供电系统 POE（Power over Ethernet）是通过网线向终端受电设备（PD）提供电能。例如NVR，交换机等设备，有支持POE供电。这些设备采用的PSE电源芯片，几乎都支持I2C通信接口，通过host端来实现功率管理。而host端电源和POE的48V电源之间是隔离的，因此I2C通信也需要增加隔离器。《支持8端口的单芯片以太网供电（POE）优选器件方案》采用SILICON LABS公司的POE供电芯片 Si3459，以及I2C通信隔离芯片 Si8600，实现更加高效稳定的以太网供电系统。

图1 支持8端口的单芯片以太网供电（POE）方案框图

I2C总线是双向数据通信，如果采用光耦设计双向数据隔离电路，由于光耦是单向器件，需考虑双向通信的电平死锁的问题，相对比较复杂，PCB面积，电路复杂度，和生产成本也会增加。Silicon Labs公司的数字隔离器Si8600则可以很好的解决I2C通信隔离难题。数字隔离器Si8600是具有 I2C 的双向通信隔离功能产品，支持2个双向隔离通信通道，每个通道可以实现数据双向通信。片内集成抗闩锁电路，防止双向输入输出死锁问题，专用于I2C通信隔离。

图2 Si8600 防双向死锁电路

Si8600支持最高 1.7 Mbps 的数据传输率，并且所有产品最多只会产生不足 55 ns 的传输迟延。隔离器Si8600可以选择隔离电压等级2.5kV、3.75kV 和 5 kV。所有产品均获得 UL、CSA、VDE 和 CQC 安全认证，并且提供了符合汽车级AEC-Q100认证的产品。电路设计方面，采用Si8600数字隔离器实现I2C通信隔离电路非常简单，外围电路只需要电源的旁路电容，以及I2C总线的上拉电阻，无需再进行其它配置即可实现I2C隔离双向通信。非常适合用于以太网供电系统中的I2C通信隔离。

图3 Si8600 I2C隔离的典型应用电路

Si8600的特点：
• 隔离电压可达5000VRMS
• 可支持I2C最高数据率可达1.7Mbps
• SDA、SCL为开漏输出，灌电流可达35mA
• 单向数字通道最大数据率10Mbps
• 传播延迟最大55ns
• 使用寿命60年
• 瞬态抗扰度50kV/us
• 工作电压范围3.0V~5.5V
• 工作温度范围-40℃~+125℃
• 通过UL、CSA、VDE、CQC以及AEC-Q100汽车级认证
• 封装NB SOIC-16或WB SOIC-16或NB SOIC

Si8600的应用：
• 隔离式I2C、PMBus、SMBus
• 以太网供电
• 电机控制系统
• 热插拔应用
• 智能电力系统
• 带有PMBus接口的隔离式SMPS系统

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鹏鹏 Lv7. 资深专家 2019-01-10

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龙言无忌 Lv7. 资深专家 2019-01-10

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行行摄摄 Lv7. 资深专家 2019-01-10

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2013年09月01日 - 数据手册 - Rev. 1.0 代理服务技术支持采购服务

π120E/π121E/π122E 增强ESD功能，3.0kV/5.0kVrms隔离电压 200Mbps双通道数字隔离器

荣湃半导体推出的π1xxxxx系列数字隔离器采用智能分压技术，具备高隔离电压、低功耗、高速率和强抗干扰能力。该系列产品适用于工业现场总线、工业自动化系统、隔离式开关电源、隔离ADC/DAC和电机控制等领域。

荣湃半导体 - 数字隔离器,双通道数字隔离器,Π121E61,Π12XE6X,Π122E30,Π122E31,Π120E3X,Π122E30Q,Π120E30Q,Π120E61Q,Π122E31Q,Π12XX6X,Π1XXXXXQ,Π122X3X,Π121X6X,Π122E,Π121E60,Π122EXX,Π121E31,Π121E30,Π120E61,Π122E6X,Π120E60,Π120E31Q,Π1XXXXX系列,Π122E61Q,Π122XXX,Π120X6X,Π121E,Π121X3X,Π120E30,Π121E6X,Π121EXX,Π120E31,PAI1XXXXX,Π122E3X,Π122E60Q,Π120E,Π121XXX,Π120X3X,Π12XE3X,Π120EXX,Π1XXXXX,Π121E3X,Π120E6X,Π12XEXX,Π120E60Q,Π12XX3X,Π120XXX,Π122E60,Π122E61,Π122X6X,工业现场总线隔离,电机控制,通用多通道隔离,隔离ADC,工业自动化系统,隔离式开关电源,隔离DAC

2020/04/16 - 数据手册 - Rev. 1.7 代理服务技术支持采购服务

Gic160x 标准六通道数字隔离器

Gic160x标准六通道数字隔离器是一款高可靠性的数字隔离器，适用于工业自动化电机控制和多种隔离总线接口，如SPI、RS232、RS485。它具有多个产品特性，包括高隔离电压、低功耗、低传输延时和增强型系统性能。

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202308 - 数据手册 - 版本：202308 Beta1.0 版代理服务技术支持采购服务

【产品】集成DC-DC转换器的双路数字隔离器Si88x2x，支持最高100Mbps的数据速率

双路数字隔离器Si88x2x将Silicon Labs的数字隔离器技术与片上隔离式DC-DC转换器相集成，可在高达5W的峰值输出功率水平下提供3.3或5.0V（或外部组件大于5V）的稳定输出电压，最多提供两个数字通道。该产品具有用户可调的频率以最小化排放，具有安全性的软启动功能，停机选项和环路补偿。

2020-08-25 - 新产品代理服务技术支持采购服务

【产品】完全自主的以太网供电PSE芯片Si3471，完全符合IEEE 802.3bt

Silicon Labs推出一款完全自主的以太网供电（PoE）带供电设备（PSE）型号为Si3471芯片。它完全符合IEEE 802.3bt，并与IEEE 802.3af和802.3at兼容。不需要主机或MCU，它是专为PSE中跨（电源注入）使用而优化的。Si3471集成了一个以太网端口以及IEEE要求的受电设备端（PD）检测和分类功能。

2020-03-22 - 新产品代理服务技术支持采购服务

Gic1400/Gic1401/Gic1402 标准四通道数字隔离器

Gic1400/Gic1401/Gic1402是一款高可靠性的四通道数字隔离器，具备高达5000Vrms的隔离电压（宽体）和3000Vrms的隔离电压（窄体）。产品支持高达150Mbps的数据速率，适用于多种隔离总线接口，如SPI、RS232、RS485。它具有低传输延时、宽工作电压范围、可选默认输出电平等特性。

GLW - 标准四通道数字隔离器,数字隔离器,高可靠的四通道数字隔离器,GIC1400H-SW,GIC1400H-SS,GIC1400H-SN,GIC1401H-SW,GIC1400L-SN,GIC1401,GIC1400L,GIC1400L-SS,GIC1401H-SS,GIC1400,GIC1401L-SW,GIC1402,GIC1400H,GIC1400L-SW,GIC1401L-SS,GIC1402L,GIC1401H-SN,GIC140X,GIC1402H,GIC1401L-SN,GIC1402H-SW,GIC1402L-SW,GIC1402H-SS,GIC1402H-SN,GIC1402L-SS,GIC1402L-SN,GIC1401L,GIC1401H,电机控制,工业自动化,隔离总线接口 SPI

202308 - 数据手册 - 版本：202308 Beta1.0 版代理服务技术支持采购服务

【产品】Si886xxISO-EVB数字隔离器评估板，可实现Si886xx系列数字隔离器集成式隔离方案的性能评估

Silicon Labs推出的Si886xxISO-EVB评估板配置安装的数字隔离型号为Si88621ED-IS，其具备DC-DC转换功能，并且在评估板的默认配置中启用了DC-DC转换器，可实现对Si886xx系列数字隔离器的性能、参数快速评估

2018-12-15 - 新产品代理服务技术支持采购服务

Silicon Labs（芯科科技） Si864x低功耗四通道数字隔离器官方数据手册

本资料描述Si864x 低功耗四通道数字隔离器主要应用于汽车、工业市场。

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February 2018 - 数据手册 - Rev. 2.12 代理服务技术支持采购服务

BL714x增强型高速四通道数字隔离器

BL714x增强型高速四通道数字隔离器是一种高性能的数字隔离器，具备高绝缘能力和低功耗特性。它适用于工业自动化、电机控制、光伏逆变器、隔离电源和医疗设备等领域。

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2023/8/8 - 数据手册 - V1.5 代理服务技术支持采购服务

【方案】支持8端口的单芯片以太网供电（POE）优选器件方案

本方案通过采用单芯片，可以提供8个供电端口，采用高性能TVS保护器件，提供±4KV 共模，±2KV差模浪涌防护等级，支持IEEE802.3 AT标准，实现更加高效稳定的以太网供电系统。

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优选器件方案 - V2.0