【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

代理服务

技术支持

采购服务

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

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

平台合作

提交评论

全部评论（1）

古月工 Lv8. 研究员 2018-12-27

学习

没有更多评论了

【应用】Silicon Labs Si8600 I2C通信隔离芯片在以太网供电方案中的应用

NVR，交换机等设备，有支持POE供电。这些设备采用的PSE电源芯片，几乎都支持I2C通信接口，通过host端来实现功率管理。而host端电源和POE的48V电源之间是隔离的，因此I2C通信也需要增加隔离器。《支持8端口的单芯片以太网供电（POE）优选器件方案》采用Silicon Labs公司的POE供电芯片Si3459，以及I2C通信隔离芯片Si8600，实现更加高效稳定的以太网供电系统。

2019-01-10 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】一颗6通道数字隔离IC替换6颗高速光耦来做IPM驱动信号的隔离，降低设计成本，缩小产品体积

SILICON LABS推出的SI8660 6通道数字隔离IC可以实现一颗芯片替换6颗高速光耦来做IPM驱动信号的隔离，既降低设计成本，又可以进一步缩小产品的设计体积。SI8660符合AEC-Q100的车规级认证，高达150Mbps的传输率，CMTI典型值为50KV/us,可以提升系统控制的稳定性；同时具有2.5KV，3.75KV，5KV的不同隔离电压，并且封装有窄体，宽体，小型化封装。

2018-07-28 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【成功案例】USB桥接芯片CP2102N简便升级电子血压计通信功能，实现血压可视化精准测量

笔者使用Silicon Labs USB桥接芯片 CP2102N升级现有电子血压计产品的USB通信功能，借力PC和云计算技术，让产品具有更强的市场竞争力。

2018-12-23 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】替换多颗光耦，单芯片实现I2C接口双向通信隔离

Si860x集成度高、体积小，电路实现简单，且不会有任何毛刺或锁定问题。

2017-05-20 - 新应用代理服务技术支持采购服务

IGBT需要一颗隔离驱动，要求5kV耐压，高精度，请问有合适的型号推荐吗？

根据您的需求，可以考虑Silicon Labs的SI8660BD-B-ISR容耦隔离器，具有Vrms达5.0kV，保证系统安全；集成六通道通信隔离，利于产品小型化；采样精度达14位，有助于提高系统电流采样精度等特点，可满足您的要求。详细资料请参考数据手册https://www.sekorm.com/doc/1914214.html

2022-10-09 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

请推荐高速IO电平转换芯片，用于3.3vMCU产生5V的IO信号，用于高速SPI。

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。

2017-09-15 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

在设计一款750W的伺服驱动器，其电机驱动控制器的方案是MCU+通信隔离芯片+IPM模块设计，请帮忙推荐一款国产的通信隔离芯片，最好是集成6通道的数字隔离，5KV的耐压，宽体封装，速率至少100M，帮忙推荐。

推荐国产荣湃Π160E60，6通道容隔离芯片Π160E60用在伺服控制系统，1颗替代6颗单通道光耦，通讯速率200Mbps。隔离电压，5kVrms AC，默认电平逻辑低，k宽体封装，详细参考规格书：https://www.sekorm.com/doc/2442003.html

2022-04-22 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

在变频空调控制器设计过程中，功率器件使用的内置高压侧驱动的IPM，如何实现MCU控制电路与IPM驱动端的隔离？

变频空调控制器使用内置高压侧驱动的IPM，可以简化电路设计，使功率电路集成度更高。为了实现MCU与IPM驱动的隔离，推荐使用数字隔离器进行PWM信号的隔离传输，Silabs公司的Si8660BD可以实现6路PWM信号隔离，最高隔离电压5kV，最大传输速率150Mbps，可以满足IPM驱动隔离需求。

2017-05-05 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

在设计一款750W的伺服驱动器，其电机驱动控制器的方案是MCU+通信隔离芯片+IPM模块设计，请帮忙推荐一款国产的通信隔离芯片，单通光耦可以。

推荐国产群芯微单通道光耦QX480-CUH-W适用于伺服驱动器IPM接口隔离设计，播延迟时间tPHL/tPLH≤350ns级别，目前主流伺服开关频率为8kHZ和16khz，保证了信号完整性；CM=1000V时，最低20kV/μs共模抑制(CMR)能力，可保证IPM安全可靠的工作；详细参考规格书：https://www.sekorm.com/doc/2974044.html

2022-04-22 - 技术问答

在设计小功率伺服驱动器时，功率器件使用IPM模块，同时在MCU控制电路和IPM驱动管脚之间希望使用隔离芯片实现隔离功能，同时要求体积尽可能小，请帮忙推荐相应产品？

小功率伺服驱动器使用IPM模块，其自带驱动功能，外围电路仅需设计MCU和IPM管脚之间的隔离，推荐使用Silicon Labs的Si8660数字隔离芯片，其集成6路数字隔离，传输速率可达150Mbps，绝缘耐压最高达到5000kVrms。

2017-10-10 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

I2C通信，线长两米多，线有屏蔽层，求推荐提高I2C通信稳定性的芯片。

可以考虑使用I2C隔离器件实现你要的功能，比如Silicon Labs的SI860X系列数字隔离器就可以实现。

2018-10-18 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

电动汽车PTC上，之前使用了通信隔离芯片SI8421AB-D-ISR，有新的主推的替换型号推荐吗？

电动汽车PTC上，推荐Silicon labs的主推的通信隔离芯片SI8621AB-B-ISR，可以兼容替换SI8421AB-D-ISR。

2020-12-07 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

【选型】为轨道交通智能分析主机RS485收发器通信隔离选择一款合适的数字隔离芯片SI8641BC-B-IS1R

为保证智能分析主机RS485数据总线在严重干扰和其它系统级噪声存在的情况下可不间断、无差错运行，一般需要对MCU与RS485收发器（常用MAX485）通信之间加入一款数字隔离芯片做保护。推荐选择Silicon Labs（芯科）数字隔离芯片SI8641BC-B-IS1R，可实现四路信号隔离，信号方向三正一反，采用窄体NB SOIC-16封装，绝缘耐压能力3.75kVrms。

2020-04-04 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

【应用】Silicon Labs的数字隔离芯片SI8622EC-B-ISR在电能分析仪表中的应用

电网信号经过电压/电流互感器、信号调理电路转变为符合ADC输入要求的小幅值电压信号；模数转换模块用于将小幅值电压信号转变为数字信号，并将其传送至数据处理模块；数据处理模块以DSP作为运算核心，对ADC的采样信号进行数据处理，从而计算得到电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡度、电压闪变等电能质量参数；数据管理模块用于对数据处理模块计算得到的各项电能质量参数进行数据管理，完成显示、存储以及通信等人机交

2019-02-19 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

对TTL、串口232通信方式使用比较成熟的数字隔离芯片有哪些，方案有哪些，有做过的可以分享探讨。

针对RS232的串口通信，可以采用容隔离的数字隔离方式，推荐Silicon Labs的SI8621BC-B-ISR,资料链接：https://www.sekorm.com/doc/36810.html；另外也可以采用光耦隔离的方式，推荐奥伦德光耦OR-6N137C,资料链接：https://www.sekorm.com/doc/2128439.html；

2020-11-23 - 技术问答