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技術(shù)課堂之八 | 榮湃數(shù)字隔離器抗干擾性能分析

2024/12/02
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數(shù)字隔離器廣泛應(yīng)用于數(shù)字電源、工業(yè)控制設(shè)備、新能源汽車智能家電等領(lǐng)域,這些應(yīng)用環(huán)境都要求數(shù)字隔離器在受到各種電磁干擾的情況下,依然能可靠傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)字隔離器在承受電磁干擾情況下可靠傳輸數(shù)據(jù)的能力可以通過共模瞬態(tài)抑制比(以下簡稱CMTI)、工頻磁場抗擾度和脈沖磁場抗擾度等指標進行評價。

# 榮湃數(shù)字隔離器CMTI性能 #

2Pai Semi

CMTI性能表征數(shù)字隔離器兩側(cè)的GND之間有快速共模瞬變電壓時,保持輸出信號正確的能力。

榮湃半導體經(jīng)過多年的技術(shù)積累和沉淀,已將E/M系列產(chǎn)品的CMTI值提高到120KV/us,U系列產(chǎn)品CMTI值提高到250KV/us,這意味著隔離產(chǎn)品在10ns時間,E/M系列共模電壓瞬變1200V,U系列共模電壓瞬變2500V,依然可以保證產(chǎn)品可靠工作。

▲圖1 CMTI測試原理圖

CMTI測試平臺的搭建:圖1所示為CMTI測試原理圖,隔離器1側(cè)和2側(cè)獨立供電,1測試輸入信號為高電平或低電平,通過G1在GND1和GND2施加共模瞬態(tài)干擾,檢測輸出端口信號是否和輸入信號保持一致。

02、

▲圖2 CMTI測試平臺

圖2所示為CMTI測試板與實驗平臺,1次側(cè)采用電池供電,2次側(cè)采用普通電源供電,示波器檢測2次側(cè)的輸出波形和共模瞬變電壓波形,通過輸出保持正確時,最大共模電壓瞬變值來計算數(shù)字隔離器的實際CMTI能力。

下文以榮湃E/M系列產(chǎn)品測試波形為例進行分析說明。

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▲圖3a 正共模電壓(輸入為高)測試波形

▲圖3b 正共模電壓(輸入為低)測試波形

圖3為正共模瞬變電壓下測試波形。圖中綠色為輸入波形,紅色為輸出波形,藍色為共模瞬變電壓波形。如圖3a所示,在輸入為高的情況下,共模電壓在5ns時間變化653V,輸出依然高電平,因此這個模式下,CMTI值超過130KV/us。同理,在輸入為低的情況下,CMTI值超過124KV/us

04

▲圖4a 負共模電壓(輸入為高)測試波形

▲圖4b 負共模電壓(輸入為低)測試波形

圖4為負共模瞬變電壓下測試波形,圖中綠色為電池電源電壓,紅色為輸出波形,藍色為共模瞬變電壓波形。在輸入為高的情況下,CMTI值超過167KV/us,在輸入為低的情況下,CMIT值達到184KV/us。

# 榮湃數(shù)字隔離器磁場抗擾度性能 #

2Pai Semi

根據(jù)IEC61000-4-8工頻磁場抗擾度測試規(guī)范和IEC61000-4-9脈沖磁場抗擾度測試規(guī)范搭建的測試平臺如圖5a和圖5b所示。

05

▲圖5a 工頻磁場抗擾度試驗臺

▲圖5b 脈沖磁場抗擾度試驗臺

測試結(jié)果見下表1所示,榮湃數(shù)字隔離器工頻磁場抗擾度滿足100A/m和脈沖磁場抗擾度滿足1000A/m,性能優(yōu)異。

▲表1榮湃數(shù)字隔離器磁場抗擾度測試結(jié)果

實驗小結(jié)

榮湃半導體

榮湃數(shù)字隔離器具有很強抗干擾能力,可以在電磁干擾嚴重的環(huán)境中可靠工作。榮湃E/M系列產(chǎn)品具有超過120KV/us的CMTI性能,U系列產(chǎn)品具有超過250KV/us的CMTI性能。同時,工頻磁場抗擾度可以通過100A/m,脈沖磁場抗擾度可以通過1000A/m。

榮湃半導體

榮湃半導體

榮湃半導體(上海)有限公司成立于2017年(以下簡稱“榮湃半導體”或“公司”),專注于高性能、高品質(zhì)模擬芯片的設(shè)計與研發(fā),致力于成為全球技術(shù)領(lǐng)先的高性能模擬集成電路產(chǎn)品供應(yīng)商。 公司產(chǎn)品包括數(shù)字隔離器、驅(qū)動(Si/SiC MOSFET、IGBT)、接口(CAN、RS485、I2C)、采樣(放大器、ADC)等,廣泛應(yīng)用于電動汽車、工業(yè)控制、能源電源、消費電子等領(lǐng)域,產(chǎn)品性能和品質(zhì)對標世界一流模擬集成電路廠商同類產(chǎn)品,部分關(guān)鍵性能指標有所超越。憑借獨創(chuàng)的電容智能分壓技術(shù)(iDivider技術(shù)),斬獲多項隔離領(lǐng)域發(fā)明專利,實現(xiàn)了國產(chǎn)隔離芯片的突破。 榮湃半導體技術(shù)團隊匯集了眾多國內(nèi)外模擬芯片領(lǐng)域精英,擁有先進的模擬集成電路設(shè)計、工藝、測試技術(shù)等經(jīng)驗。從創(chuàng)業(yè)至今,公司始終秉承“用芯創(chuàng)造新價值”的行動理念,從問題的本質(zhì)出發(fā),探索解決問題的新方法,同時緊跟市場需求的變化,守正創(chuàng)新,為客戶創(chuàng)造高品質(zhì)、高性價比產(chǎn)品,不斷開創(chuàng)集成電路領(lǐng)域技術(shù)革新,實現(xiàn)國產(chǎn)替代,為中國半導體行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供新思路,為社會創(chuàng)造新價值。https://www.rpsemi.com/

榮湃半導體(上海)有限公司成立于2017年(以下簡稱“榮湃半導體”或“公司”),專注于高性能、高品質(zhì)模擬芯片的設(shè)計與研發(fā),致力于成為全球技術(shù)領(lǐng)先的高性能模擬集成電路產(chǎn)品供應(yīng)商。 公司產(chǎn)品包括數(shù)字隔離器、驅(qū)動(Si/SiC MOSFET、IGBT)、接口(CAN、RS485、I2C)、采樣(放大器、ADC)等,廣泛應(yīng)用于電動汽車、工業(yè)控制、能源電源、消費電子等領(lǐng)域,產(chǎn)品性能和品質(zhì)對標世界一流模擬集成電路廠商同類產(chǎn)品,部分關(guān)鍵性能指標有所超越。憑借獨創(chuàng)的電容智能分壓技術(shù)(iDivider技術(shù)),斬獲多項隔離領(lǐng)域發(fā)明專利,實現(xiàn)了國產(chǎn)隔離芯片的突破。 榮湃半導體技術(shù)團隊匯集了眾多國內(nèi)外模擬芯片領(lǐng)域精英,擁有先進的模擬集成電路設(shè)計、工藝、測試技術(shù)等經(jīng)驗。從創(chuàng)業(yè)至今,公司始終秉承“用芯創(chuàng)造新價值”的行動理念,從問題的本質(zhì)出發(fā),探索解決問題的新方法,同時緊跟市場需求的變化,守正創(chuàng)新,為客戶創(chuàng)造高品質(zhì)、高性價比產(chǎn)品,不斷開創(chuàng)集成電路領(lǐng)域技術(shù)革新,實現(xiàn)國產(chǎn)替代,為中國半導體行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供新思路,為社會創(chuàng)造新價值。https://www.rpsemi.com/收起

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