數(shù)字隔離芯片：高低壓電氣系統(tǒng)中的安全“屏障”

在當(dāng)代光伏、儲(chǔ)能、充電樁與工業(yè)控制等眾多電氣系統(tǒng)中，高壓的強(qiáng)電電路與低壓的控制電路往往需要進(jìn)行信號(hào)傳輸以協(xié)同工作。然而，如若兩者之間沒有進(jìn)行電氣隔離，一旦發(fā)生電氣連接，那么數(shù)千伏的高壓電流將會(huì)在瞬間涌入低壓控制端，輕則損毀控制電路及其設(shè)備，重則危及操作員工的人身安全。

因此，凡是涉及到在高壓（強(qiáng)電）和低壓（弱電）之間信號(hào)傳輸?shù)碾姎庀到y(tǒng)及其設(shè)備，基本上都需要進(jìn)行電氣隔離并通過安規(guī)認(rèn)證。而數(shù)字隔離芯片就是一種將輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制轉(zhuǎn)換并輸出，以實(shí)現(xiàn)輸入、輸出兩端電氣隔離的安規(guī)器件，其既能確保信號(hào)的傳輸質(zhì)量，又能隔絕高壓電流的沖擊與干擾。

相比傳統(tǒng)光耦隔離芯片，數(shù)字隔離芯片是新一代隔離器的代表，它不僅尺寸更小、速率更快（150Mbps）、隔離電壓更高（＞5kVrms）、共模瞬變抗擾度（CMTI）更高（＞200kV/μs）、功耗更低與適用溫度范圍更廣，且還擁有著更高的可靠性和更長的使用壽命。

按實(shí)現(xiàn)原理，數(shù)字隔離芯片可分為磁耦隔離和容耦隔離兩個(gè)方向，而華普微的數(shù)字隔離芯片是基于433MHz射頻技術(shù)開發(fā)，通過電容耦合技術(shù)利用電容內(nèi)部的電場變化來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，其性能更加優(yōu)秀穩(wěn)定。

現(xiàn)階段，華普微已具備從芯片設(shè)計(jì)到封裝測試的全流程自主可控能力，通過強(qiáng)大的射頻“基因”與精密制造工藝，華普微不僅開發(fā)出了多款標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字隔離芯片，還開發(fā)出了集成接口芯片的隔離接口芯片與集成驅(qū)動(dòng)芯片的隔離驅(qū)動(dòng)芯片，具有高集成度、低成本與小型化等優(yōu)勢，例如：

高性能的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字隔離芯片——CMT812X（2通道）、CMT804X（4通道）與CMT826X（6通道）系列產(chǎn)品已通過UL、CSA、CQC等安規(guī)認(rèn)證，電氣隔離耐壓高達(dá)5kVrms，信號(hào)速率高達(dá)150Mbps，典型傳播延遲9ns，CMTI＞±200kV/μS，同時(shí)通過創(chuàng)新性的芯片設(shè)計(jì)和布局，還顯著增強(qiáng)了器件的電磁兼容性，可滿足系統(tǒng)級(jí)ESD、EFT、浪涌和輻射方面的合規(guī)要求，適用于通信基站、新能源汽車、工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)、光伏等場景。

高性能的隔離接口芯片——CMT810X（I2C）、CMT10XX（CAN）與CMT8308X（RS-485）系列產(chǎn)品已通過UL、CSA、CQC等安規(guī)認(rèn)證，電氣隔離耐壓高達(dá)5kVrms，CMTI＞±150kV/μS，且能以低功耗提供高電磁抗擾度和低輻射，適用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、隔離485/CAN總線、PLC和DCS通訊模塊、智能電表和水表、安防和監(jiān)控系統(tǒng)等場景。

高性能的隔離驅(qū)動(dòng)芯片——CMT8602X、CMT8603X系列產(chǎn)品已通過UL、CSA、CQC等安規(guī)認(rèn)證，電氣隔離耐壓高達(dá)5kVrms，CMTI＞±150kV/μS，擁有4A峰值拉電流和6A峰值灌電流，可驅(qū)動(dòng)＞2MHz開關(guān)頻率的功率器件，適用于HEV和EV電池充電器、DC-DC和AC-DC電源中的隔離式轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、DC/AC光伏逆變器LED照明、感應(yīng)加熱、不間斷電源（UPS）等場景。

展望未來，隨著通訊、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)變頻器、伺服、光儲(chǔ)系統(tǒng)、智能電網(wǎng)、新能源車等市場的快速發(fā)展，存在強(qiáng)電電路和弱電電路之間信號(hào)傳輸?shù)膱鼍皩⒂l(fā)廣泛，各類高壓電氣系統(tǒng)對(duì)安全性的要求也將越來越高，而數(shù)字隔離芯片亦將迎來更加廣闊的市場增長空間。