碾压光耦！5.0kVRMS电压隔离+10kV浪涌保护的隔离器

时间： 2016-09-17 来源：世强作者：honglei

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作为一名硬件研发设计者，您还停留在基于LED技术的光耦驱动隔离方案吗？为改善光耦副边信号输出（Vout）容易受到原边输入电流（I_f）、温度和LED光电二极管光衰影响，但又碍于光耦制造工艺无法从本质上得到改善，这里给大家介绍一款SILICON LABS推出的隔离式栅极驱动器Si8261替代传统的光耦隔离方案，无论从成本，还是产品可靠性上均更具优势，相信会成为未来主流的高性价比设计方案。

Si8261支持4种封装形式，SOIC-8（3.75kV电压隔离）、DIP8（3.75kV电压隔离）、SOIP6（5kV电压隔离）和LGA8（5kV电压隔离），以上封装类型与普遍使用的光电耦合驱动器的引脚兼容，因此无需改变现有设计或者PCB布线，即可轻松替换成隔离式栅极驱动器。如下图1为Si8261提供四种工业标准封装图示。

SI8261提供四种工业标准封装

图1：SI8261提供四种工业标准封装

Si8261也支持两种输出驱动电流，峰值电流为0.6A和4A，其中0.6A可实现低功耗输出，4A驱动选择则具有更高的噪声容差。Si8261主推型号替代光耦的方案请参考如下图表：

备注：Silicon Labs全系IGBT驱动器都是轨到轨输出，替换非轨到轨产品需要注意输出压差问题（1.5-2V)。

Si8261基于CMOS工艺的隔离器架构，具有更高的性能和可靠性，主要特点如下：
1）Si8261采用Silicon Labs专有的硅隔离技术，支持高达5.0kVRMS电压隔离（标准UL1577），同时可实现10kV浪涌保护（标准IEC60747），具备业界领先的隔离级别。
2）Si8261具有出色的共模抑制（CMTI），比光耦驱动器高约75%，非常适合高功率电机控制应用的解决方案。
3）Si8261采用调制的高频载波，替代LED模拟光电二极管输入。当输入电路模拟LED特性时，输入接通电流大约只有光电耦合驱动器的一半，有效地降低了驱动电流。
4）Si8261数据传输延时与输入的驱动电流无关，缩短了传输延迟时间，可提升反馈环路的响应时间，改善了脉宽失真和传播延迟。

在电机控制和电源逆变器应用中，Si8261非常适用于驱动功率MOSFET和绝缘栅双极晶体管（IGBT），支持高达30V的栅极驱动电压，峰值输出电流为0.6~4.0A，可为MOSFET和IGBT提供最佳的驱动强度，确保外部晶体管的快速开关效率达到最佳状态。Si8261提供四种封装Demo板及设计电路，可加速设计者的开发进程，请参考如下图2所示：

图2：Si826x提供各封装评估板

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型号- SI8661BC-B-IS1R,SI8642BB-B-IS,SI8642ED-B-ISR,SI8621BC-B-ISR,SI8620AX,SI8652BB-B-IS1R,SI8651BB-B-IS1,SI8660BA-B-IS1,SI8650,SI8662BC-B-IS1,SI8663AB-B-IS1R,SI8645BA-B-IU,SI8655,SI8642BB-B-IS1,SI8651,SI8652,SI8620AB-B-ISR,SI8652EC-B-IS1,SI8660BB-B-IS1R,SI863X,SI8640BB-B-IS,SI8650BD-B-ISR,SI8645BB-B-IS1,SI8630AB-B-IS1R,SI8663EC-B-IS1R,SI8640BD-B-IS,SI8662BB-B-IS1R,SI8660,SI8661,SI8635BD-B-ISR,SI8610BB-B-ISR,SI8660ED-B-ISR,SI8635BD-B-IS,SI8622ED-B-ISR,SI8662,SI8663,SI8642BD-B-IS,SI8661EC-B-IS1,SI8631BD-B-IS,SI8631AX,SI864X,SI8610ED-B-ISR,SI8635BC-B-IS1R,SI8630BC-B-IS1,SI8640EC-B-IS1,SI8661EC-B-IS1R,SI8663BD-B-IS,SI8622EC-B-ISR,SI8610BB-B-IS,SI8641BB-B-IUR,SI865X,SI8660BA-A-IS1,SI8651ED-B-ISR,SI8641BC-B-IS1R,SI8642AX,SI8663ED-B-ISR,SI8635BC-B-IS1,SI8631BB-B-IS,SI8635BB-B-IS,SI8661AB-B-IS1,SI8661AB-B-IS1R,SI8642AB-B-IS,SI8650ED-B-IS,SI8641BA-B-IU,SI8631AB-B-IS,SI8622EB-B-IS,SI8650AB-B-IS1R,SI8620AB-B-IS,SI8631EC-B-IS1,SI8655BD-B-ISR,SI86XX,SI866X,SI8621ED-B-IS,SI8663BC-B-IS1R,SI8630AX,SI8640BA-B-IUR,SI8641BD-B-ISR,SI8652AB-B-IS1,SI8622EC-B-IS,SI8641EC-B-IS1,SI8621BB-B-IS,SI8631AB-B-ISR,SI8631BB-B-ISR,SI8640AB-B-IS1,SI8640BC-B-IS1R,SI8652BD-B-IS,SI8655BD-B-IS,SI8610BC-B-ISR,SI8630ED-B-ISR,SI8662BD-B-ISR,SI8610AB-B-IS,SI8620BC-B-IS,SI8620BB-B-IS,SI8610,SI8641AX,SI8662BB-B-IS1,SI8620EC-B-IS,SI8655BB-B-IS1R,SI8660ED-B-IS,SI8645BB-B-IS1R,SI8631BB-B-IS1,SI8622BB-B-ISR,SI8620ED-B-ISR,SI8650BC-B-IS1,SI8663AB-B-IS1,SI8640AB-B-ISR,SI8662ED-B-ISR,SI8622ED-B-IS,SI8630BC-B-IS1R,SI8641BB-B-ISR,SI8622,SI8642BT-ISR,SI8631BC-B-IS1R,SI8640BB-B-IS1,SI8641BC-B-IS1,SI8620,SI8641BD-D-IS,SI8621,SI8640EC-B-IS1R,SI8652AX,SI8641ED-B-ISR,SI8620BC-B-ISR,SI8620BD-B-IS,SI8622BD-B-IS,SI8655BA-B-ISR,SI8620EC-B-ISR,SI8641ED-B-IS,SI8640AB-B-IS1R,SI8661BD-B-IS,SI8635,SI8630EC-B-IS1R,SI8630,SI8631,SI8640AX,SI8663AX,SI8630AB-B-IS1,SI8621AB-B-ISR,SI861X,SI8652ED-B-IS,SI8650EC-B-IS1,SI8642BB-B-IS1R,SI8620BD-B-ISR,SI8662AB-B-IS1R,SI8662BC-B-IS1R,SI8663ED-B-IS,SI8650BD-B-IS,SI8640BC-B-IS1,SI8645,SI8662EC-B-IS1,SI8640,SI8641,SI8630ED-B-IS,SI8642,SI8651AX,SI8640AB-B-IS,SI862X,SI8641BB-B-IS,SI8655BA-B-IUR,SI8621EC-B-ISR,SI8661BB-B-IS1R,SI8652BC-B-IS1R,SI8655BB-B-IS1,SI8645BD-B-ISR,SI8642AB-B-IS1,SI8620BB-B-ISR,SI8662AX,SI8645BB-B-IS,SI8650ED-B-ISR,SI8662EC-B-IS1R,SI8642BC-B-IS1R,SI8660AB-B-IS1,SI8642BA-B-IU,SI8621AB-B-IS,SI8640BA-B-IU,SI8652EC-B-IS1R,SI8660BA-B-IS1R,SI8642AB-B-ISR,SI8630EC-B-IS1,SI8630AB-B-IS,SI8651AB-B-IS1,SI8641BA-B-IUR,SI8650AX,SI8631ED-B-IS,SI8642BD-B-ISR,SI8652BB-B-IS1,SI8660BC-B-IS1R,SI8630AB-B-ISR,SI8640ED-B-IS,SI8651BB-B-IS1R,SI8642ED-B-IS,SI8652AB-B-IS1R,SI8622BC-B-ISR,SI8631BC-B-IS1,SI8650BB-B-IS1,SI8610ED-B-IS,SI8631AB-B-IS1R,SI8641BB-B-IS1,SI8650BC-B-IS1R,SI8660BD-B-IS,SI8655BA-C-IUR,SI8631BD-B-ISR,SI8641BB-B-IS1R,SI8663BD-B-ISR,SI8661AX,SI8610BC-B-IS,SI8651EC-B-IS1,SI8661BB-B-IS1,SI8631EC-B-IS1R,SI8661ED-B-IS,SI8622EB-B-ISR,SI8652BC-B-IS1,SI8631AB-B-IS1,SI8651BD-B-ISR,SI8610AB-B-ISR,SI8621ED-B-ISR,SI8640BB-B-ISR,SI8622BD-B-ISR,SI8630BB-B-IS1R,SI8642EC-B-IS1R,SI8645BD-B-IS,SI8641BD-B-IS,SI8661BC-B-IS1,SI8630BD-B-IS,SI8660EC-B-IS1,SI8610BD-B-ISR,SI8641EC-B-IS1R,SI8645BC-B-IS1,SI8650EC-B-IS1R,SI8622BB-B-IS,SI8630BD-B-ISR,SI8640BB-B-IS1R,SI8641BA-C-IU,SI8635BB-B-ISR,SI8621BC-B-IS,SI8641AB-B-IS1R,SI8622BC-B-IS,SI8660AX,SI8610EC-B-ISR,SI8621EC-B-IS,SI8651BC-B-IS1,SI8651ED-B-IS,SI8662ED-B-IS,SI8610AX,SI8641BA-C-IUR,SI8652BD-B-ISR,SI8663EC-B-IS1,SI8621BD-B-ISR,SI8641BB-B-IU,SI8651BD-B-IS,SI8651EC-B-IS1R,SI8663BB-B-IS1R,SI8620ED-B-IS,SI8640BD-B-ISR,SI8660AB-B-IS1R,SI8641AB-B-IS,SI8642AB-B-IS1R,SI8660BC-B-IS1,SI8630BB-B-ISR,SI8642EC-B-IS1,SI8640ED-B-ISR,SI8645BB-B-ISR,SI8621AX,SI8660BD-B-ISR,SI8655BA-B-IS,SI8641AB-B-IS1,SI8650AB-B-IS1,SI8661BD-B-ISR,SI8663BC-B-IS1,SI8631ED-B-ISR,SI8662BD-B-IS,SI8655BA-B-IU,SI8650BB-B-IS1R,SI8621BB-B-ISR,SI8645BA-B-IUR,SI8630BB-B-IS,SI8610EC-B-IS,SI8630BB-B-IS1,SI8660BB-B-IS1,SI8610BD-B-IS,SI8660EC-B-IS1R,SI8645BC-B-IS1R,SI8662AB-B-IS1,SI8663BB-B-IS1,SI8652ED-B-ISR,SI8641AB-B-ISR,SI8661ED-B-ISR,SI8642BB-B-ISR,SI8631BB-B-IS1R,SI8642BA-B-IUR,SI8651AB-B-IS1R,SI8642BC-B-IS1,SI8621BD-B-IS,SI8651BC-B-IS1R

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

Silicon Labs基于ISOpro的隔离器是否具有光耦合器常见的LED“磨损”特性？

不，因为它们基于主流CMOS技术，ISOpro隔离器和ISO驱动器没有展现出与光耦合器相关的众所周知的LED光输出功率降级特性，ISOpro可靠性通常比光耦合器高5到10倍。

2020-03-05 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

Si87XX容耦隔离器较Si86XX隔离器有何性能提升？

Si87XX单通道高性能数字隔离器，可取代传统光耦，在Si86XX隔离器性能的基础上增加以下性能：1、增强VED/IEC 60747-5-2，带10kv涌浪；2、可直接替代常见光耦；3、最适合：高性能光耦升级（寿命长，高可靠和高数据率）。

2017-05-05 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

隔离器Si8715是怎样降低系统工作时的电磁干扰的？

隔离器Si8715主要通过现场取消的内部差分信号路径，调整隔离电容的大小和低功率电源振荡器设计组合实现低 EMI 操作。

2017-05-05 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

Can接口保护方案有推荐的吗？该方案需要用到光耦吗？

为了避免CAN控制器和CAN收发器的电气不一致，需在二者之间加隔离芯片。传统的CAN隔离使用光耦较多，也推荐使用Silicon Labs的容隔离Si8621。与传统光耦隔离相比，采用Si8621隔离芯片设计的电路功耗低，数据传输速率高，时序精度高，瞬态共模抑制比优，信号传输方向灵活，硬件电路简单。在CAN总线接入端与地之间分别反接两个保护二极管，如果CAN总线上有较高的负电压，通过二极管的短路起到一定的过压保护作用。收发模块连接的CAN总线两端并联了一个电阻，这个电阻作为数据收发终端对总线起了阻抗匹配的作用，防止数据在线端被反射，影响数据传输。

2017-03-14 - 技术问答代理服务技术支持采购服务