【应用】基于通信隔离芯片SI8660BB的伺服变频IPM模块前端隔离，比光耦减小90% PCB空间

时间： 2017-08-03 来源：世强作者：honglei

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伺服系统（servo system）又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。它是一个闭环控制系统，其功率驱动部分有2种设计方案：

1）隔离驱动芯片（如光耦、容耦、磁耦等）+IGBT（PIM模块，集成整流、刹车、逆变等功能）模块。

2）控制MCU输出PWM控制信号经过通信隔离芯片后再驱动IPM模块（在IPM模块功能里集成驱动功能）

针对第1点，想了解更详细的设计方案，可在世强平台搜索《变频伺服PIM优选器件方案》。而本文针对第2点做重点讨论。伺服驱动选用IPM模块时，其IPM模块前端需要做通信隔离处理，保证送给IPM模块的输入信号是不受外界干扰的，这里隔离的方式又有2种选择：

第一种：选用多颗通信隔离光耦用于IPM模块前端，如下图1所示，其中IPM模块内部是集成IGBT的，共6颗IGBT实现三相逆变功能，故其IGBT的栅极驱动信号需要6路实现。

图1：传统的多颗通信隔离光耦用于IPM模块前端隔离

第二种：选用6路集成的通信隔离芯片，这里推荐选用SILICON LABS Si8660BB，为SOIC-16封装，有宽体和窄体两种可选。它是将6路通信隔离信号集成到一颗芯片里，对比第一种方法技术优势明显，节省成本、节省PCB空间、信号一致性更优。

图2：SI8660 6路集成的通信隔离芯片用于IPM模块前端隔离

选用Si8660BB对比光耦方案可节省多少PCB空间呢？大约比光耦减小90%的PCB空间，说是伺服IPM前端隔离神器一点不过，图片请参考如下图3所示。

图3：Si866x 6通道隔离芯片较光耦方案更节省PCB空间

其实，这样的设计已是成熟的设计方案，目前已经有许多伺服变频器的厂家在批量使用，性能安全可靠，可放心使用。

SI8660BB产品特点：

• 通信速率高达150Mbps

• 不需要启动初始化

• 宽工作电压范围2.5V~5.5V

• 安全隔离电压可达2.5KVRMS（SI8660BC 为3.75KV_RMS；SI8660BD为5KV_RMS）

• 通过AEC-Q100汽车级认证

• 工作温度范围-40℃~125°C

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全部评论（1）

古月工 Lv8. 研究员 2018-12-27

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