【选型】工业伺服驱动器IPM前端隔离设计选型指导

时间： 2019-12-20 来源：Silicon Labs

工业伺服驱动器，常见的功率范围为100W~1kW，其电机驱动控制器主流的设计方案为MCU+通信隔离芯片+IPM模块设计，而通信隔离芯片市面上有两种设计选型:

· 一种是选择6颗单通道的通信隔离芯片，如ACPL-P480通信隔离光耦、SILICON LABS的通信隔离容耦 SI8715BD-A-IS，其中SI8715BD-A-IS可pin-pin替代ACPL-P480；

· 另一种是选择六通道通信隔离芯片，如Silicon Labs的SI8660xx通信隔离容耦。

出于产品的高可靠性、小型化设计需求，推荐选择Silicon Labs的SI8660xx容耦隔离通信的设计，相比光耦的ACPL-P480具有3个明显的优势：

1、 Silicon Labs容耦隔离通信利用OOK调制解调的方式传输，无光耦LED输入的光衰现象，具有更长的使用寿命（达60年）；

2、具有更快速的数据传输速率，高达150Mbps；

3、高度集成的六通道通信隔离方式，可以节省PCB板空间，相比分立光耦方案可以节省90%以上PCB板空间。

那么，在工业伺服驱动器应用中，IPM通信隔离芯片有具体的型号可推荐吗？

以电源输入方式不同，工业伺服驱动器可分为220VAC输入、380VAC输入两种，实际设计选型时，结合安规耐压要求，一般220VAC输入选择的通信隔离芯片的耐压能力达2.5kVrms，而380VAC选择的通信隔离芯片的耐压能力达5kVrms。

针对此设计需求，推荐选型如下：

1、220VAC电源输入：推荐Silicon Labs的通信隔离芯片SI8660BB-B-IS1，此为窄体NB SOIC-16封装，耐压能力达2.5kVrms。

2、380VAC电源输入：推荐Silicon Labs的通信隔离芯片SI8660BD-B-ISR，此为宽体WB SOIC-16封装，耐压能力达5.0kVrms。

其实物图和典型内部功能框图参考如下图1所示。

图1：Silicon Labs的通信隔离芯片SI8660BD-B-ISR和SI8660BB-B-IS1内部功能框图和实物图示意图

当然，市面上以容耦通信隔离的代表厂家也有TI，其6通道通信隔离芯片代表型号为ISO7760，下面提供下Silicon Labs的通信隔离芯片SI8660和TI的ISO7760在5V供电时的典型开关电性参数对比，参考如下图2所示。

图2：Silicon Labs的通信隔离芯片SI8660和TI的ISO7760在5V供电时的典型开关电性参数对比

通过如上图示易知：

Silicon Labs的通信隔离芯片SI8660和TI的ISO7760在5V供电时的典型开关电性参数非常接近，不过，相对而言，SI8660具有更低的传输延时特性参数。

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全部评论（11）

Jacker Lv5. 技术专家 2020-03-17

研究下
Nicholas Lv7. 资深专家 2020-02-25

研究一下
小沫香油 Lv7. 资深专家 2020-02-20

支持
maomao Lv8. 研究员 2020-02-06

支持
ACE Lv8. 研究员 2020-02-02

不错

用户56731903 Lv9. 科学家 2020-01-28

学习一下！！！
冷若冰 Lv7. 资深专家 2020-01-13

好产品
西安石头哥 Lv7. 资深专家 2020-01-09

太棒了
西安石头哥 Lv7. 资深专家 2020-01-09

太棒了
ACE Lv8. 研究员 2020-01-08

很好

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型号- OR-2531,OR-2530,OR-3223,OR-0631,OR-M3074,3120,M4XXA,OR-1009系列,50L,OR-3H4,357,OR-814,ORPC-851,OR-357系列,ORTR-9707,OR-3H7,OR-M3082,OR-M3083,OR-606A,OR-063L,OR-M3081,OR-480,OR-4N25系列,OR-50LW1,OR-M3084,OR-3H4-4,OR-3H4-2,OR-M460A,OR-6N137,OR-MOC3052,OR-6N136,OR-MOC3051,OR-460A,OR-6N135,OR351,OR-MOC3053,35X,OR-6N139,OR-6N138,OR351系列,OR-840A,OR-917系列,3HX系列,OR-M3053,OR-M3051,OR-1223,ORTR-20001-T,OR-M3052,10XX,OR-357,OR-3120,OR-355,OR-MOC3061,OR-354,OR-MOC3063,OR-MOC3062,OR-1008系列,OR-917,6XXA,OR-MOC3064,OR-M425A,OR-354系列,ORPC-815系列,OR-825A,817,6N137,10XX系列,OR-M3061,3H7,OR-M601,OR-2601,OR-M3064,ORTR-8402-F-A,OR-M3062,OR-M3063,601J,OR-MOC3074,OR-640A,OR-406A,OR-T350,50LW,3HX,C87,OR-M611,OR-2611,OR-4N25,OR-MOC3081,OR-MOC3083,OR-825系列,OR-MOC3082,OR-MOC3084,4XXA,ORAP-29044,OR-1009,OR-355系列,ORTR-9909,OR-M3022,OR-341W,OR-1008,OR-M3023,OR-50LW,OR-625A,OR-2223,OR-314W,ORPC-815,ORPC-817,OR-M501,OR-AQV259,ORTR-8307,OR-AQV258,OR-845,OR-3150,MOC30XX,OR-844,OR-4N30,OR-M440A,X223,OR-3H4系列,OR-847,OR-60LW1,OR-440A,OR-860A,OR-4N30系列,OR-2630,OR-152,ORTR-9606,OR-343W,35X系列,OR-060L,OR-2631,OR-845系列,ORPC-2501,ORTR-352,ORPC-2501系列,OR-MOC3021,60L,OR-MOC3023,851,OR-MOC3022,OR-425A,ORPC-817系列,60LW,ORTR-9608,OR-806A,OR-60LW,ORPC-851系列,OR-M3021,OR-0223,AQV258,OR-3H7-4,063L,OR-3H7-2,OR-814系列,341,OR-3H7系列,OR-M406A,0631,OR-827,OR-825,OR-660A,OR-824

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可以采用数字隔离芯片实现电平转换，例如隔离芯片源边连接3.3V电源，副边连接5V电源，实现电平装换，Silicon labs的数字隔离芯支持150MHz速率，对于SPI通信可以选用Si8641，3路输入（对于Si8641的源边），用于MOSI、CLK和片选信号，一路输出用于MISO信号。

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型号- SI8715BC-A-IP,SI8716BC-A-IP,SI8719BC-A-IP,SI8720BC-A-IP,SI8718BC-A-IP,SI8720BC-A-IS,SI8717BC-A-IP,SI8715BC-A-IS,SI8716BC-A-IS,SI8717BC-A-IS,SI8718BC-A-IS,SI8719BC-A-IS,SI8715BD-A-IS,SI8720,SI8716BC-AP,SI871X,SI8718,SI8719,SI8719BD-A-IS,SI8715,SI8716,SI872X,SI8717

3/18 - SILICON LABS - 数据手册 - Rev. 1.01 代理服务技术支持批量订货查看更多版本

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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批量订货

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2020-04-16 - 应用方案

请推荐一颗USB隔离芯片。

暂时没有完全符合USB直接和MCU的隔离，推荐Silicon Labs品牌的隔离器产品Si88242，提供了四个高速数字隔离通道，分别为两入与两出通道，支持最高100 Mbps的数据速率，传输延迟仅为23 ns（MAX），可以参考文章：【应用】使用Si88242隔离器完成USB接口到MCU的数据通信隔离设计方案。

2020-02-26 - 技术问答代理服务技术支持批量订货