【应用】顶尖汽车级数字隔离方案，全面满足五大电动汽车系统应用

时间： 2018-04-16 来源：SILICON LABS

技术问答

作为全球汽车数字隔离器件的领导者，SILICON LABS为电动汽车（EV）市场提供了合适的隔离器件，包括模数转换器、模拟测量器件、栅极驱动器、数字总线隔离器、电流传感器和隔离式FET 驱动器等，为整个供应链条提供了丰富的数字隔离产品选项，特别是针对Tier1的供应商。Tier1供应商采用了各种半导体元器件，包括对系统安全性至关重要的隔离器件，为汽车OEM厂商生产相关的车载模块和其他子系统。

近几年来，Silicon Labs已经感受到了汽车市场的显著增长，从2014到2016年，市场上已经有超过2,500万片符合AEC Q100汽车标准的半导体产品出货，达成两倍增长的良好市场变现。放眼未来，我们可以更加期待在新一代数字隔离技术日益成熟且放量后，所带来的下一波汽车隔离市场的巨大商机。现在就让我们来看看先进且高性价比的数字隔离技术如何协助开发商成就更安全、稳定且可靠的电动汽车吧！

SIlicon Labs汽车级隔离产品优势

Silicon Labs 的新型汽车级隔离产品满足了汽车行业对集成隔离解决方案的需求。这些隔离器可提供与我们的工业级隔离产品相同的强大功能、性能和认证，同时能够实现汽车制造流程的高价值，大幅降低缺陷率，并采用先进的测试技术，以满足最苛刻的汽车应用。从电池管理系统、车载充电器到充电站，Silicon Labs 都能满足您对汽车隔离的需求：

•汽车级生产流程

•零缺陷理念

•AEC-Q100 资格

•汽车级规格兼容的晶圆探针和测试流程

•汽车级规格温度范围（-40 至 +125ºC）

•全球隔离认证

•生产部件批准程序 (PPAP) 文档

•物料数据系统列表支持

全面满足五大电动汽车系统应用

电池管理系统：Silicon Labs 的 CMOS 数字隔离器产品使设计人员能够设计出成本更低、尺寸更小、性能更高、功耗更低和更加可靠的隔离电路，提供比光电耦合器解决方案更优异的性能。

我们的隔离技术具有广泛的产品组合、工业创新证明记录以及对卓越的工程设计的坚定承诺，随时满足您的隔离需求。Si80xx、Si83xx、SI86XX、Si87xx 和 SI88XX 系列一至六通道双向和单向数字隔离器支持高达 5 kV 的额定隔离电压。

汽车电池管理系统示意图

车载充电器、充电站和牵引力控制和逆变器：针对车载充电器、充电站，以及牵引力控制和逆变器等应用，Silicon Labs提供两系列隔离解决方案，包括“隔离栅极驱动器”和“电流传感器”。

1.Silicon Labs 的 ISOdrivers 产品提供了超快的传输延迟，具有更好的时序余量、绝对可靠的的工作温度和时间以及无以伦比的规模和成本效益。1、2.5、3.75 和 5.0 kV 的隔离额定值都可用。两路驱动输出间耐受电压为 ±1500 VDC，而且驱动器可以连接到相同或独立的地线进行接地，或者连接到浮动电压。

2.Silicon Labs Si85xx/Si890x 传感器系列是众多应用的理想选择，包括交直流开关电源、隔离式 DC-DC 电源、UPS 系统、电机控制及电子照明镇流器等。我们的隔离式 AC、高侧DC 电流传感器和隔离式 AC 电源监测器提供各类电源应用的电流感应解决方案。

车载充电器、充电站和牵引力控制和逆变器示意图

汽车固态继电器和机电继电器替代方案：SI875X 隔离式 FET 驱动器是Silicon Labs 最新产品，为客户提供了替换固态继电器 (SSR) 或机电继电器 (EMR) 的简单方案。Si875x 结合强大的CMOS 隔离技术与 FET 驱动器，以构成完整的隔离式开关。

多输入接口提供了数字 CMOS 引脚控制 (SI8751) 或光电二极管仿真 (Si8752) 以满足应用需求，以及灵活输出以支持驱动交流或直流负载配置。无需次级侧供电，因为完备的产品本身可产生栅极驱动输出电压，从而减少成本、尺寸和复杂性。Si875x 的存在使得不再需要笨重的机械继电器，这些继电器往往很难整合至 PCB 并给系统增加了开关噪音。此外，在客户灵活的选择自己的 FET 开关同时，该设计可根据相关应用的功率、成本和性能要求进行全面优化。传统SSR 集成了光电耦合式 LED 输入，并限制了解决方案的工作温度范围，但与之不同的是，Si875x 可支持整个工业和汽车温度范围，且具有更高稳定性和更长寿命。

Si875x 通过使用低至 1 mA 的电流的 10.3 V 来驱动 FET 栅极。将输入电流提高至 10 mA 可实现高达 94 µs 的超快开启时间。独一无二的电源优化选项提供了最大开启电流以实现加速，然后在可选的外部电容放电时降低至静态维持电流。输入侧电压可灵活地在 2.25 V 至 5.5 V 之间变动，支持无缝连接至低功耗控制器。Si875x 设备提供了米勒钳位功能以防止在 FET 漏极产生较高 dv/dt 时意外开启外部 FET。此外，它的 2.5 kVrms 隔离额定值构成了完全通过UL、CSA、VDE 和 CQC 认证的基础。

汽车固态继电器和机电继电器示意图

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数据手册 - SILICON LABS - Rev. 2.12 - February 2018 PDF 英文下载

Silicon Labs Quality and Reliability Report First Quarter 2021

型号- EFM8X,BGM12X,SI2167-BXX,EFR32MG1V1X,SL2309,SI539X,SI2166-DXX,SI2169-X,TSM96XX,SL38020,SI1102,SI2433,C8051F2XX,C8051F39X,SI2436,SI5225X,SI2438,SI484X,SI5384X,SI2437,SI5372X,TS3001,TS3002,SI242X,SI2439,TS12XX,TS3003,TS3004,TS3005,CP213X,TS3006,EFR32MG14PX,EFM32LG,ZM51X,IAP6XX,SL2304,SL2305,SI49XX,CP2102N,CF0XX,EFM32GG3X,SI2167-AXX,SI2166-CXX,IAP87X,SI2168-X,SI1120,SL16XX,SI2456,SI47XX-B1X,SI47XX-C3X,C8051F1XX,EFM32TG110X,SI5382X,SI220X,SI474X,CP211X,TS6XXX,WF200,TSM60XX,SI5310-C,SI3291X,CYWXXX,SI1132,IAP7XX,SI1133,CP2120,SI221X,SI100X,SI5383X,CF1XX,EFM32JG,SI475X,SI5371X,CF38X,EFM32GG8X,SI5339X,SL28PCIE50,SL188X,TSM98XX,SI2166-BXX,CTXXX,SI828X,SL2874,SI804X,SI5380X,SI7060X,C8051F4XX,TS1005,TS1004,C8051F35X,SI47XX-B3X,TS1003,TS1002,CP2107,TS1001,CP2105,CP2104,EZR32X,SI3404X,CP2109,CP2108,SIM3XXXX,SL2861,SI805X,SL2864,IAP4XX,SI2401,SI2400,SI47XX-B2X,SI2403,CP2103,EFM32HG,CP2102,CP2101,SI47XX-C4X,C8051F36X,CF2XX,CF39X,SI5381X,SI4709,CF36X,SI3407X,SI4708,TS7XXX,S3UX,SL28PCIE30,CP254X,SI2166-AXX,TSM97XX,SL3816,SL2850,SI470X-C19,SI806X,SI4830,SL2854,SI4834,SI2535,C8051F37X,SI4836,CF37X,CP26XX,SI3406X,SI482X,EFM32GG9X,EFM32TG2X,C8051TXXX,C8051F38X,CF34X,EFR32MG13P8X,SI5328,TS1005SL28EB717,SI5327,SI5326,SI5325,SI5324,SI5323,SI53102,SI5322,SI824X,SI5211X,SI5332X,C8051F31X,EFM32G2X,SI5320X,EFR32FG1X,SL28SR,SI703X,SL3800,SI2417-E,SL151,CF4XX,SL153,CF35X,SI2417-D,EFM32TG108X,SL28EB636,SI483X-B,SL158,SI2493-D,SI2493-C,SI53108,C8051F32X,SI2164-X,SI83XX,SI53106,SI825X,51X,SL28EB742,CF32X,EFR32MG13P6X,SI2404-D,IA14XX,SI2404-C,SL28EB745,TSM99XX,SL28EB740,C8051F33X,SI3050-D,SI5321-H,SI3050-E,SI5330X,RM2,SI826X,C8051F5XX,SI3228X,CF5XX,SL28EB731,CF33X,EFR32MG13P7X,SL28EB735,SL23EP,SI2163-X,C8051F34X,SI5331X,SI827X,SI803X,53X,EFR32FG2X,TS9XXX,SI3229X,SI2167-DXX,CF30X,CPTXXXX,SI5376X,C8051F8XX,SI7008,SI7007,SI7006,SI7005,54X,SL28770,SL28EB797,SL28773,SL28774,SL28775,CF31X,SL28776,SL28779,SI3226-X,55X,CP4000,SI241X-B,SI2167-CXX,SI241X-C,IA12XX,SI241X-A,BM11X,SI241X-H,SI241X-F,SI241X-G,SL28EB781,C8051F7XX,SI822X,SI50122,SI5374X,EFR32Z,SI701X,56X,EFR32MG1P7X,EFM32GG2X,EFR32R,SI2457-FT,SL28EB774,CF7XX,WFM200,SI2165-X,SI823X,SI5375X,C8051F30X,57X,SI702X,SI84XX,BGM11SX,CP22XX,EFM32GG1X,TSM12XX,ZW0X,SI307X,500X,BGX13S22GX,CF8XX,SI479XX,EFM32TG11BX,SI41XX,SI87XX,SI308X,59X,SI8SX,SI502X,EFR32MG1P6X,SI2160-X,SI405X,SI8273-D-IDI,TSAXXXX,EFPX,IA10XX,EFM32ZG,C8051F9XX,SI854X,SI406X,SL38160CZC-30B,SI2435-E,SL15300EZC-70,SI2435-F,SI72X,CF9XX,SI2435-C,SI2435-D,EFM32G8X,SI86XX,SI504X,SI2435-B,SL15300EZC-75,EFR32MG1B6X,SI3226X-C,SL28EB721,SL15100CZC-1,SL28EB720,SL28EB725,BGM220SX,IA32XX,SI2191,EFR32MG1P1X,SI2190,SI53019,S3CX,SI2196,EFR32BG1X,SI436X,SI5336X,SL28EB719,SI5301C,SL28EB717,EFR32MG1B7X,IAP90X,SI2415-D,SI53212X,SI5338X,RWM3,SI216XX-X,SI2162-X,SI3052,EFR32MG1P2X,SI3054,SI5216X,SI3056,SI510X,SI534X,SI401X,ZGM,MGM13SX,SI5364,SI5365,SL28PCIE2,SI5368,SI31XX,SI535X,SI5369,SI5366,SI5213X,SI5367,SI5334X,SI402X,SI511X,EFR32MG2X,SI850X,EFM32PG2,EFM32WG,SI5311X,EFM32G3X,SI5013,EFR32BG2X,SI5010,SI88XX,SD35X,SI306X,SI403X,SL28DB,SI2161-X,SI5214X,SI5335X,SI512X,EFM32PG1,SI851X,SL281XX,TSM92XX,SI3219X,SL28PCIE10,CP240X,IAP93X,SI705X-A20,SI2151,SI2150,SI2153,SI3000,SI2155,BGM13S3X,SI2157,SI117X,SI2156,SI2159,SI3006,SL28PCIE19,SI2158,SI3005,SI347X,SI432X,SI892X,SI3008,SI3007,EM26X,SI3009,SL28PCIE16,EFR32MG1B1X,SI5386X,SL28PCIE14,SI3218X,CY2815,SI3011,SI3010,SI3012,SI118X,SI3015,SI348X,SI106X,SI3014,SI324X,SI3017,SI433X,SI5317,SI3016,SI3019,SI3018,SI445X,SI5316,EFR32MG1B2X,BGM13S22FX,EM25X,SI5319,IAP91X,TSM91XX,CP250X,EFM32TG8X,SI2171,SI2170,SI2173,SI2172,SI2177,SI2176,SI2178,SI446X,SI5315X-A,SI5388X,SI5315X-C,TS3300,SI3402X,SI2180,SI2182,SI705X-A10,SI2181,SI5409X,SI2183,SI2185,SI108X,SI302X,SI435X,SL28PCIE06,EM35X,SI3239X,SI2111,SI2113,C8051F0XX,SI2115,SI476X,SI210X,SI101X,EM34X,SI5221X,TS4XXX,SI2434-D,SI2457-D,TS331X,SI2457-C,IAP86X,EFR32MG12PX,SI3450,SI4780,SI3453,SI3211,SI3452,SI3210,BGX220S2,SI2124,SI3455,SI3454,SI3457,SI3215,SI477X,SI2434-C,SI3456,SI114X,SI2128,SI3459,SI5389X,SI2127,SI102X,SI3216,SI3458,SI320X,SI4732-AXX,SI5220X,SL15300DZC-56,SI3217X,TSM93XX,SI4430,SI2494,SI3220,SI4312,SI4313,SI4310,SI4431,SI4311,SI4432,SI2137,SI115X,SI2136,SI3225,SI35XX,SI4438,SI103X,SI2138,SI3227,SI890X,SI442X,TS11XX,EM31X,SI47XX-D,SI8271-D-IDI,SI2140,SI2141,SI3230,SI2144,SI3233,SI2143,SI3232,SI2146,SI2145,SI2148,SI346X,SI2147,SI46XX,SI3238,SI8271-D-YDI

测试报告 - SILICON LABS - Rev No 01 - 14-Apr-2021 PDF 英文下载

【IC】罗姆新推隔离型DC-DC转换器BD7Fx05EFJ-C，实现xEV应用小型化，减少降噪设计工时

ROHM开发出两款隔离型反激式DC-DC转换器BD7F105EFJ-C和BD7F205EFJ-C，非常适用于xEV的主驱逆变器、车载充电器、电动压缩机以及PTC加热器等应用中配备的栅极驱动器的驱动电源，有助于降低辐射噪声的展频功能，减少降噪设计工时。

新产品发布时间 : 2022-12-08

Silicon Labs（芯科科技）隔离技术及产品介绍

描述- 本资料主要讲述的内容是关于Silicon Labs（芯科科技）隔离技术及产品的介绍。

型号- SI86XXT,SI8285,SI8286,SI86XX,SI87XX,SI823X,SI88XX,SI8920,SI838X,SI827X,SI826X,SI875X,SI890X

培训文档-商品应用及供应商介绍 - SILICON LABS - 2018年07月 PDF 中文下载

世强-电动汽车及新能源研讨会-新一代200Mbps数字隔离器，提升新能源产品数据安全性

型号- Π220N61,PAI8233B-WR,Π220N31,Π8233*2,PAI8233X,Π141E60Q,PAI8211A-SR,Π120A30S,PAI8233C-WR,Π122E61Q,Π220N31Q

商品及供应商介绍 - 荣湃半导体 PDF 英文下载

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。

原厂动态发布时间 : 2018-06-11

Si8660/61/62/63 Data Sheet Low Power Six-Channel Digital Isolator

型号- 16SI8661BD-B-IS,SI8660BA-B-IS1,SI8663BD-B-IS,SI8661BB-B-IU,SI8662BC-B-IS1,SI8662BD-AS,SI8660BB-B-IU,SI8662BB-B-IU,SI8663BB-B-IU,SI8660BD-B-IS,SI8663BC-B-IS1,SI8660EB-B-IU,SI8661BD-B-IS,SI8661EB-B-IU,SI8662BD-B-IS,SI8660BC-AS1,SI8663EB-B-IU,SI8662BB-B-IS1,SI8662EB-B-IU,SI8663BD-AS,SI8661BB-B-IS1,SI8660BB-B-IS1,SI8660ED-B-IS,SI8661ED-B-IS,SI8662ED-B-IS,SI8660,SI8663BB-B-IS1,SI8663EC-B-IS1,SI8663ED-B-IS,SI8661,SI8661BD-B-IS2,SI8661BB-AS1,SI8662EC-B-IS1,SI8662,SI8663,SI8661EC-B-IS1,SI8661BC-B-IS1,SI8660BC-B-IS1,SI8660EC-B-IS1

数据手册 - SILICON LABS - Rev. 1.71 - January 2018 PDF 英文下载

新一代200Mbps车规数字隔离器，提升新能源汽车数据安全性

型号- Π2XXX系列,Π220N61,Π220N31,Π324550,Π2XXX,Π1XXX,Π141E60Q,Π120A30S,Π1XXX系列,Π122E61Q,Π220N31Q

商品及供应商介绍 - 荣湃半导体 PDF 中文下载

Si860x Bidirectional I²C Isolators with Unidirectional Digital Channels

型号- SI8600AC-B-IS,SI8605AD-B-IS,SI8606AD-AS,SI8602AB-AS,SI8602AC-B-IS,SI8605AB-AS1,SI8602AD-AS,SI8600AB-AS,SI8600AC-AS,SI8600AD-B-IS,SI8602AC-AS,SI8602AD-B-IS,SI8600AD-AS,SI8606AD-B-IS,SI8605AD-AS,SI8606AC-B-IS1,SI8605AB-B-IS1,SI8602AB-B-IS,SI8606AC-AS1,SI8605AC-AS1,SI8605AC-B-IS1,SI860X,SI8600AB-B-IS

数据手册 - SILICON LABS - Rev. 1.72 - September 2019 PDF 英文下载

【选型】BMS系统选型推荐数字隔离器Si8642，具有高数据传输速率、高隔离等级等优势

在电动汽车中一般采用200-400V的高压电池，同时还具有12V低压应用，因此需要注意隔离问题；MCU与电池管理系统通信，也需要增加总线隔离。针对BMS系统中多种隔离需求，推荐Silicon Labs的四通道数字隔离器Si8642，通信速率最高达到150Mbps，隔离等级5000VRMS，在功耗、延时、抖动特性均优于光耦，是汽车电池管理系统BMS隔离方案的优秀选择。

器件选型发布时间 : 2019-12-07