【应用】一“芯”六路的数字隔离 让您的充电桩更安全更低成本

2019-09-05 世强 东方的风
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由于新能源汽车行业迅速发展，政府和企业都加大关注力度，我国正处于充电站基础设施建设的高峰期，未来几年充电桩产品都将呈井喷式增长。


图1：充电桩原理图


图1为充电桩的工作原理图，交流电经过整流后变为直流电，经过PFC升压，再经过DC/DC隔离转换得到输出电压，从而提供给汽车充电。主控MCU通过对强电侧电压电流信息的采样监控，控制功率器件的开通与关断，保障系统安全可靠运行。


作为工业产品，充电桩对可靠性要求非常高，因此需通过各种安规认证和EMC测试认证。但其强电侧的干扰一般较大，非常容易对弱电以及系统主控部分造成干扰，造成系统无法正常工作，更严重时甚至会造成系统损坏炸机。因此为防止强电侧的干扰影响，设计者往往需要将强弱电隔离。


在充电桩系统中，需要对母线的电压和电流以及输出端口的电压和电流进行监控，就需要用隔离型的电压电流采样器件。过去充电桩的隔离一般是采用传统的光耦隔离，但近年来数字隔离也越来越多的受到设计者的青睐。因为较之光耦，数字隔离速度更快、使用寿命更长、抗扰度更高。SILICON LABS的Si86xx系列就是一款非常适用于充电桩的六路超低功耗数字隔离器。


图2：Silicon Labs隔离原理图


在充电桩应用中，Si86xx数字隔离器的基本操作原则在某种程度上类似于光电耦合器，不同之处在于输出逻辑状态控制取决于高频（HF）载波，而非光的存在与否。Si86xx在充电桩的应用中具有以下优点：

1）关键运行参数不会随着电压、温度和充电桩设备年限的变化而改变，因此设计无需考虑余量，提高了系统性能。具有60年以上TDDB，从而也保证了充电桩的长使用周期。
2）高电场抗扰度，最高达50V/M 的电场抗扰度，1000A/M 以上的磁场抗扰度，因此可增强充电桩的抗干扰能力。
3）高共模瞬态抗扰度（CMTI），最高达50 kV/µs。
4）行业领先的ESD容差，最高达6 kV HBM。
5）易于使用。无CTR，内部寄生耦合比光电耦合器低2到3倍，以及直观的设备行为。
6）符合 FCC Part B 传导和辐射标准,EMI排放标准。无需担心隔离内部高频（HF）载波对产品的电磁干扰。且使充电桩轻松通过EMC等认证。


另外，Si86xx针对充电桩内部的数字通讯，有对应的RS485隔离和CAN_BUS隔离方案，有效保护充电桩通讯信号的安全和稳定。1颗Si86xx芯片最多可提供6路隔离通道给电压、电流等数据采集的隔离用，因此可有效减少PCB设计面积，有利于产品设计，采购和生产。


图3：Silicon labs通讯隔离方案


下面把Si86xx的一些主要参数罗列出来，供大家了解及参考。
Si86xx的主要参数：
• 工作速率：1Mbps-150Mbps
• 高达 5000 VRMS的隔离
• UL、CSA、VDE验证
• 60年的使用寿命和额定工作电压
• 高电磁抗扰度
• 2.5 至5.5 V的电源电压
• 独立的双向SDA和SCL隔离通道
--具有35 mA反向电流的开漏输出
--支持高达1.7 MH的I2C时钟
--单向隔离通道支持额外的系统信号（Si8605、Si8606）
• –40至+125 °C的温度范围
• 共模瞬态抗扰度50 kV/μs
• AEC-Q100资格
• 符合 RoHS的封装
--SOIC-8窄体
--SOIC-16宽体
--SOIC-16窄体

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全部评论（27）

  • Tracyzhang Lv5. 技术专家 2019-12-19
    学习
  • 通宵虫 Lv7. 资深专家 2019-08-11
    学习
  • 用户24428459 Lv6. 高级专家 2018-11-27
    Mark
  • TAO Lv7. 资深专家 2018-03-15
    学习了
  • yangkezhu Lv6. 高级专家 2018-03-13
    不错，值得学习
  • 天南星 Lv7. 资深专家 2017-12-17
    学习
  • 大周 Lv5. 技术专家 2017-12-17
    支持，学习，收藏
  • 申洁 Lv4. 资深工程师 2017-12-17
    谢谢分享
  • 不忘初心2013 Lv4. 资深工程师 2017-12-16
    厉害厉害！
  • zhangwy Lv4. 资深工程师 2017-12-16
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Silicon Labs（芯科科技） Si86xx数字隔离器数据手册

描述- 该资料介绍了Si86xx系列数字隔离器，这是一种超低功耗的CMOS设备，提供高速数据传输、传播延迟、功率、尺寸、可靠性和外部BOM优势。这些产品适用于广泛的温度范围和整个使用寿命，具有施密特触发输入以提高噪声免疫力。

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 批量订货

荣湃半导体为客户提供更高功率密度的直流充电桩方案，推出完整的数字隔离器、隔离电压检测、隔离电流检测等产品

如何让大功率充电桩实现对动力电池快速、高效、安全、合理的电量补给，是充电桩设计者面临的挑战。荣湃半导体提供完整的数字隔离器，隔离电压检测，隔离电流检测，隔离接口与隔离驱动的解决方案，支持客户设计出更高功率密度的直流充电桩。

2023-10-20 -  应用方案 代理服务 技术支持 批量订货

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 批量订货

【应用】通讯速率高达100Mbps的数字隔离器BL7141W助力5KW落地式交流充电桩充电控制单元设计，保障通讯的可靠性

上海贝岭作为中国最资深的半导体厂商之一，针对交流充电桩这类电力设备应用推出数字隔离器BL7141W，满足了交流充电桩充电控制单元的需求，保证了充电桩在恶劣工况下长期稳定工作，保证了可靠性，在某公共建筑停产场落地式5KW交流充电桩运行2年，数字隔离器BL7141W没有出现损坏。

2023-06-21 -  应用方案 代理服务 技术支持 批量订货

数字隔离器选型：速度高达150M的Silicon Labs数字隔离器，成熟应用于新能源汽车，医疗，工业控制等领域

Silicon Labs数字隔离器产品具有低功耗，最多可达8通道，提供良好的电磁兼容性，有效避免外部电磁干扰，全系产品均过AEC-Q100车规级认证，常年备库存，价格便宜20%。世强是Silicon Labs数字隔离器代理商，可提供Silicon Labs数字隔离器新产品新技术、技术资料、Silicon Labs数字隔离器选型，Silicon Labs数字隔离器供应等服务。

2018-06-11 -  原厂动态 代理服务 技术支持 批量订货

【应用】上海贝岭数字隔离器BL7120B助力7KW落地式交流充电桩充电控制单元设计，CMTI高达100KV/μs

7KW 380VAC落地式交流充电桩充电控制单元输出指令通过上海贝岭数字隔离器BL7120B给到继电控制回路，继电控制回路与交流接触器组合实现远控或联锁相关电气设备，上海贝岭数字隔离器BL7120B增强型隔离、宽温、工业级抗电磁能力强等特性满足系统对可靠性的需求，在公共停车场长达一年运行中没有发生过交流接触器误动作报警，实现了优化设计的要求。

2023-06-20 -  应用方案 代理服务 技术支持 批量订货

4通道数字隔离器Si8641，其使能引脚EN1和EN2如何使用？

4通道数字隔离器Si8641的使能引脚EN1和EN2用于控制输出，当接高电平或悬空时，其对应通道的输出与输入信号一致；当使能引脚接低电平时，对应通道的输出呈高阻态。

2017-05-05 -  技术问答 代理服务 技术支持 批量订货

高速、多通道双管齐下，工业自动化应用必备的数字隔离器！

2Mbps高速通道、高通道集成度、双极输入灵活性、高抗干扰性和2.5kVRMS安全隔离等级，为包括工业自动化应用提供了特别构建的解决方案！

2016-09-15 -  新产品 代理服务 技术支持 批量订货

【应用】4通道2正2反的数字隔离器Π142E61用于充电桩功率模块DSP间通信隔离，通信速率达200M

充电桩功率模块DSP间互相通信要隔离，本文推荐使用荣湃半导体推出的4通道2正2反的数字隔离器Π142E61，通信速率达200M，隔离电压达5KVrms，默认输出高电平，瞬态抑制比可达120 kV/µs，符合UL1577标准5.0kVrms隔离电压。

2023-03-16 -  应用方案 代理服务 技术支持 批量订货

带DC-DC控制器的数字隔离器件，外部的DC-DC转换所用到的变压器是否有推荐的型号？

带DC-DC控制器的数字隔离器件Si88XX外部所接的变压器可以使用UTB02185s，或者采用世强提供的方案，具体咨询和订货请联系400-887-3266。

2017-05-05 -  技术问答

【选型】为电动汽车BMS通信隔离设计选择一款合适的数字隔离器

Silicon Labs推出的 Si8621/Si8622/Si8641数字隔离器最高速度均可达到150Mbps；Si88xx数字隔离器集成DC/DC转换器，通信速率高速 100 Mbps。

2017-10-07 -  器件选型 代理服务 技术支持 批量订货
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品牌：思瑞浦

品类：数字隔离器

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品牌：荣湃半导体

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品类：隔离器

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可定制波导隔离器频率覆盖5.5GHz~110GHz，插损损低至0.25dB、隔离度、正向方向功率、封装尺寸参数。

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射频无源器件定制

可定制射频隔离器/环行器（10M-40GHz），双工器/三工器（30MHz/850MHz-20GHz），滤波器（DC-20GHz），功分器，同轴负载，同轴衰减器等射频器件；可定制频率覆盖DC~110GHz，功率最高20KW。

最小起订量： 1 提交需求>

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