【IC】格励微国内首款电磁隔离型IIC总线接口的隔离芯片GLb1250和GLb1251

时间： 2023-11-17 来源：GLW（数字隔离器专家公众号）

技术问答

IIC总线简介

I2C（Inter-integrated Circuit）总线最早是飞利浦在1982年开发设计，可以支持支持设备之间的短距离通信，由于只需要两根信号线来完成信息交换，特别适用于处理器和一些外围设备之间的接口，I2C可以支持普通模式（100kHz即100kbps）、快速模式（400kHz）、快速模式（1MHz）、高速模式（3.4MHz）和超高速模式（5MHz ）。IIC总线支持Master设备和Slave设备，同时IIC总线支持多Master设备共存。

典型的IIC总线连接示意图如下所示，该IIC总线示意图中可以看出总线上存在两组Master设备和四组Slave设备。

IIC总线隔离

大部分的工程师都是在板内用到I2C总线，走线距离较短，此时不需要对IIC总线进行隔离。但部分用户需要在板间进行信号传输或者使用IIC接口的高精度AD/DA时，为了避免电源串扰以及避免数字信号对模拟信号的干扰，就需要IIC总线进行信号隔离，由于IIC总线是双向总线，可以采用多个光耦组合实现IIC隔离，如下图所示，此方案设计复杂，可靠性差，因此急需隔离型IIC芯片。

GLb1250、GLb1251芯片简介

基于上述需求，北京中科格励微科技有限公司推出了完全自主知识产权的电磁数字信号隔离传输技术的GLb1250和GLb1251隔离型IIC总线隔离芯片，该芯片为国内首款电磁隔离型IIC总线接口，也是格励微公司GLb系列隔离总线的首款产品。其中GLb1250可以实现SDA和SCL双总线的隔离，适用于存在多Master设备的隔离型IIC总线系统中。GLb1251可以实现SDA双向隔离，SCL总线的单向隔离，适用于只存在单Master设备的隔离型IIC总线中。

与标准数字隔离器只能提供单项信号传输不同，隔离IIC总线可以提供双向的信号传输，其内部每个通道集成了两路的数字隔离通道，比如GLb1250提供两路总线隔离，内部集成了四路数字隔离通道，其内部框图如下所示。

另外需要注意的是，由于信号可以双向传输，如果是标准IIC电平接口，信号在传输过程中会出现自锁现象，因此需要总线端口进行改造，其中SCL2和SDA2接口完全兼容IIC总线电平接口，SCL1和SDA1端口与标准IIC电平主要在输出低电平和输入低电平阈值上略有差距，但不影响正常应用，详细可参见产品手册。

典型应用

典型的板内隔离IIC接口应用以微处理器与高精度AD、DA芯片为例，在采集温度、电流等微弱信号时，常采用sigma-delta架构的高精度AD，此时信号采集速率较低，为了减少连接关系经常采用IIC接口，此时由于微处理器噪声较大，为了避免对高精度模拟电路产生噪声干扰，需要在处理器和AD、DA之间进行信号隔离，此时可以采用GL1250进行信号隔离，典型电路框图如下所示：

在一些电路设计中，需要由主控处理器实时检测系统整体温度、电流，需要在板间进行通信，板间通信存在通信距离较长以及热插拔的问题，此时可以采用级联隔离IIC接口实现上述应用，典型电路图如下所示，采用两级GL1250可以实现板间的隔离IIC通信，如图所示，两级GL1250一方面实现了IIC信号的中继传输，提高了传输距离；另一方面，实现系统电气隔离，可以实现电路的热插拔应用。

外形尺寸

GLb1250和GLb1251系列提供塑封SOP-8和陶封SOP-8两钟封装形式，两种封装外形兼容，其中陶瓷SOP-8为密封封装，满足GJB2438 H级标准，可以提供更好的长期可靠性；两者可以原位替换，方便用户选型。

塑封SOP-8详细尺寸如下所示：

陶瓷封装SOP-8详细尺寸如下所示：

替代型号

GLb1250和GLb1251产品欢迎广大客户试用及选购。

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型号- GIC1400H-SW,GID3404A-LB,GIB1251-SN,GID2402A-SN,GIC1400H-SS,GID3404D-SN,GIB2491-SW,GIC1603H-SS,GIC1400H-SN,GIC1603H-SN,GIT3232-ST,GIC1603H-SW,GIC1401L-SW,GIC1211L-SN,GIT3232-SN,GID2402A-SW,GID3403B-LB,GID3404D-SW,GID1200,GIB1260-SW,GIB249X,GIC1402H-SW,GIP6414L-SW,GID2402D-SN,GID2402A-LB,GIC1402H-SS,GID3403B-SW,GID3404D-LB,GIC1201L-SN,GIB2582-SW,GIC1601H -SS,GIC1211L-SW,GIT3232,GID3403B-SN,GID2402D-SW,GIC140X,GIC1200L-SW,GIP5028-SW,GIB3251-SW,GID2402C-SN,GID3403C-SW,GID3404C-LB,GID340X,GIP6412L-SW,GIP6411H-SW,GIC1201H-SN,GIC1600H-SW,GID3403C-SN,GIC1600H-SS,GIP6413H-SW,GIC1600H-SN,GID2402C-SW,GIC1201H-SW,GIB3251,GIC1601L-SW,GIC1601L-SS,GID3404A-SN,GIB2492-SW,GIP6410L-SW,GIC1602H-SW,GID2402C-LB,GID1200-SW,GIC1601L-SN,GIC1602H-SN,GIC1401L-SN,GIC1401L-SS,GIC1602H-SS,GIC1402H-SN,GIP641X,GIB3053-SW,GID3404A-SW,GIC1603L-SS,GIP5028,GIC1603L-SW,GID2402B-LB,GID3403A-SW,GIC1603L-SN,GIC1401H-SW,GID3403A-SN,GIC1400L-SN,GIC12XX,GIC1401H-SS,GIC1400L-SW,GIC1401H-SN,GIB2582,GID3404C-SN,GIC1211H-SN,GIB1250-SN,GIP6411L-SW,GIC1402L-SW,GIC1402L-SS,GIC1211H-SW,GIC1402L-SN,GIP6410H-SW,GIB1260,GID3403C-LB,GID3404C-SW,GIC1200L-SN,GIC1601H-SN,GIC160X,GIC1200H-SN,GID3404B-SN,GIP6413L-SW,GIP6414H-SW,GIB125X,GIC1200H-SW,GID2402D-LB,GIC1600L-SW,GIP6412H-SW,GIC1600L-SS,GID3403D-LB,GID3404B-SW,GIC1201L-SW,GIC1600L-SN,GIB4651-SW,GIB3053,GID2402B-SN,GID3404B-LB,GIC1400L-SS,GID3403D-SW,GIC1602L-SS,GID3403A-LB,GID3403D-SN,GIC1602L-SW,GID2402,GIC1601H-SW,GID2402B-SW,GIC1602L-SN

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产品型号	品类	数据速率MAX（Mbps）	电源电压（V）	隔离耐压MIN(Vrms)	ESDMIN(V)	应用等级	储存温度（℃）	反向通道数	工作温度（℃）	隔离通道数	封装
GIP6410H-SW	集成隔离电源的数字隔离器	150Mbps	3.0~5.5V	5000Vrms	2000V	工业级	-40~150℃	0	-40~125℃	4	SOP-16