【应用】取代传统基于模拟架构的光电耦合器，Silicon Labs推出更可靠数字隔离器解决方案
在电子设备行业中，隔离器（Isolator）是维持设备正常运行并保护其使用安全相当关键的半导体元器件，因此在市场需求一直稳定成长。近来，随著愈来愈多的电动汽车、工业、电机控制及光伏太阳能系统设计需求涌现，隔离器市场也受到新一波需求的激励，并开始加速转向采纳成本更低、尺寸更小、性能更高，功耗更低而且隔离电路更可靠的数字隔离器解决方案，以取代传统基于模拟架构的光电耦合器隔离产品。
无庸置疑，数字隔离器将成为隔离市场新的技术发展指标，面像此一新趋势，芯科科技（SILICON LABS）已推出广泛的CMOS数字隔离器产品组合，并于近期针对隔离市场发展趋势进行深入分析。
据市场调查机构的研究指出，隔离器市场在每年均稳健成长，预估2016年可望达到16亿美元的产值，其中尤以汽车、光伏太阳能和工业应用领域所带动的隔离元器件需求成长最为猛烈，将分别增长109％、62%和52%。随著隔离器市场需求逐渐扩大，以及相关终端设备的设计演进，隔离器技术也开始吹响革命的号角，未来将逐渐从传统的光电耦合器转移至数字化CMOS化隔离器解决方案，以提供更完善的功能和利用价值。
芯科科技（Silicon Labs）模拟、电源及传感器副总裁及总经理RossSabolcik表示，相较于光电耦合器，数字隔离器拥有许多优势，包括更低的噪声和电磁干扰（EMI）、更高的安全性和更长的使用寿命，加上其更容易集成外设元件，将可大幅缩减系统占位空间和物料清单成本。也因此，预估未来几年数字隔离器的市场增长速度将明显超越整体隔离市场，成长力度可以达到三倍以上。
图1：Silicon Labs模拟、电源及传感器副总裁及总经理RossSabolcik
Ross Sabolcik进一步指出，电动汽车、工控和光伏太阳能系统可望成为率先采纳数字隔离器的应用先驱。因为这些系统对体积、转换效能、成本和高可靠度的要求愈来愈严苛，导致传统光电耦合器的性能逐渐不敷应用需求，目前可以看到一些行业内的领先制造商都开始将目光投向数字隔离器，以符合产品设计的演进趋势。
为了迎合市场需求，Silicon Labs已提供广泛的数字隔离产品阵容，包括新型Si827x ISOdriver系列产品，其提供了栅极驱动器市场中最高抗扰能力。领先的共模瞬变抗扰能力（CMTI）使得Si827x驱动器非常适用于具有快速开关和潜在噪声的电源系统。目标应用包括服务器、计算机和基站的电源、太阳能逆变器和微型逆变器、D类放大器、马达控制器、电动/混合动力汽车（EV/HEV）的充电器等。
图2：新型Si827x ISOdriver系列产品
新型的Si86xxxT系列多通道数字隔离器以专有的电容隔离技术为基础，可实现低传播延时和偏移、低辐射、高抗扰度、高可靠性以及较长寿命，其高电压隔离屏障经增强可安全耐受10kV的电涌。所有产品均可与 Silicon Labs 的 Si86xx 产品以及目前市面上的其他数字隔离器产品引脚兼容。此外，Si88xx为信号和电源隔离而集成的产品为设计人员提供了一个完整的解决方案。Si88xx 拥有多达四个高速数字隔离通道，这四个通道与一个修改的回程拓扑直流对直流转换器集成在一起。直流对直流转换器与外部变压器一起工作，转换器效率高达 83%。
图3：相较于传统光电耦合器，数字隔离器集成度更高、功能更强大
Ross Sabolcik强调，Silicon Labs较早投入数字隔离器市场进行布局，且产品性能也较市面上同及产品更具优势，包括业内最低的噪声及最高的外设集成度，同时也已取得汽车行业必备的AEC-Q100安全认证，可帮助制造商快速转换至数字化的隔离设计。
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