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隨插即用的隔離電源解決方案

2015年04月08日

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整合dc-dc轉換器的Si88xx隔離器特別針對工廠自動化、太陽能逆變器和電池管理等工業應用而設計。

整合dc-dc轉換器的Si88xx隔離器特別針對工廠自動化、太陽能逆變器和電池管理等工業應用而設計。

工業自動化領域數位隔離器和電源產品的供應商Silicon Labs(芯科實驗室有限公司,)宣佈推出新型高速、多通道數位隔離器系列產品,為訊號和電源隔離提供完整的高整合度解決方案。Silicon Labs新型Si88xx隔離器整合了具備78% 高效率的dc-dc轉換器,可提供高達2W的功率輸出、極低電磁干擾(EMI)和高雜訊容忍能力。Si88xx系列產品為操作於惡劣、吵雜環境下的應用降低了系統成本,並縮短產品上市時間且強化可靠性。相關應用包括工廠自動化、程序控制、可程式邏輯控制器(PLC)、太陽能逆變器和汽車電池管理。


Silicon Labs Si88xx隔離器系列產品可滿足工業自動化領域中對隨插即用型隔離電源的關鍵需求。開發人員通常需要從零開始設計隔離電源,這不但是耗時、費力且成本高昂的設計過程,並且需要採用大量離散式元件。離散式電源解決方案通常使用場效電晶體(FET)、控制器、單通道隔離器或光電耦合器及其他元件。相反的,基於多通道的Si88xx隔離器的設計則僅需外加一個小型鐵芯變壓器和少許被動元件。基於Si88xx隔離器的解決方案有效避免了來來回回的設計修改,不僅節省物料清單(BOM)成本、降低設計複雜度,同時還增強了雜訊容忍度和電源效率。


Si88xx數位隔離器透過收集來自一次側的電能,為二次側提供高達2W的隔離電源。隔離器提供高達4個通道的高速數位隔離,具備低傳輸延遲和低抖動等優異時序特性,在高工作溫度下提供更長的系統使用壽命。針對需要長期性能保障的工業自動化、電池管理和電機控制等應用,這些訊號隔離特性對系統設計開發至關重要。低功耗、高速的Si88xx數位隔離器並提供了遠勝於傳統隔離技術(包括光電耦合器)的高資料率、低傳輸延遲和可靠性優勢。Si88xx系列產品支援高達100Mbps的資料速率,傳輸延遲時間的典型值為23ns。


Si88xx隔離器採用Silicon Labs備受肯定的專利數位隔離器技術,整合隔離式dc-dc轉換器,提供穩壓後3.3V或者5.0V輸出(或在外部元件輔助下可大於5V),峰值輸出功率高達2W。可靠的dc-dc轉換器架構加上鐵芯隔離變壓器,為自供電的隔離器二次側、以及其他位於二次側的元件, 諸如RS-485、CAN收發器、微控制器和類比數位轉換器(ADC) 提供充足的電力。內建的dc-dc轉換器基於修正過的反馳式(fly-back)架構,並在二次側量測及回饋信號,再送到具備外部補償的控制器。電源開關元件採用零電壓切換(ZVS)技術以減少功率損失,同時採用抖動處理(dithering) 以降低EMI。


Si88xx隔離器擁有多種安全性保護,內建可防止脈衝電流的軟啟動(soft-start)功能、逐週期(cycle-by-cycle)限流保護和過熱保護。整合式dc-dc轉換器內建二次側量測和回饋訊號,不僅省卻額外的光電回饋路徑,同時以卓越的線路和負載調節獲得更佳系統穩定性。dc-dc轉換器也擁有關機選項和使用者可調節的開關頻率,可精確微調EMI特性以因應每一位開發人員的應用需求。


Silicon Labs副總裁暨類比、電源和感測器產品總經理Ross Sabolcik表示:「新型Si88xx系列產品具備Silicon Labs數位隔離器技術的卓越EMI性能、高資料率和可靠性,可滿足在訊號和電源隔離及高通道密度上的各類應用需求。Si88xx數位隔離器為工業系統開發人員提供完整、隨插即用的解決方案,可大幅簡化供電應用中的設計難度,同時確保長期性能和可靠性。」


價格及供貨

Si88xx數位隔離器現已量產,並可提供樣品,支援20腳位WB SOIC封裝。訂購選項包括dc-dc轉換器特性、隔離通道配置和安全失效模式。所有Si88xx產品均通過UL、CSA、VDE和CQC認證。以一萬個採購量時,Si88xx系列產品單價為2.42美元起。而為協助開發人員評估Si88xx隔離器的性能,Silicon Labs也提供了Si88xxxISO-KIT評估板,零售價格為29美元。





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