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SB21154BC 发布时间 时间:2025/12/26 14:00:19 查看 阅读:9

SB21154BC是一款由Silicon Labs(芯科科技)推出的高性能、低功耗的数字隔离器芯片,广泛应用于需要电气隔离的工业、通信和消费类电子系统中。该器件采用先进的CMOS工艺制造,结合了高可靠性与紧凑封装,适用于在恶劣电磁环境中稳定运行的场景。SB21154BC提供多通道数字信号隔离功能,能够有效阻断接地环路、抑制共模噪声,并保护敏感电路免受高压瞬变的影响。该芯片通过电容隔离技术实现输入与输出之间的电气隔离,具有较高的隔离电压耐受能力和出色的抗瞬态干扰性能。其设计符合国际安全标准,如UL1577、IEC/EN/DIN EN 60747-5-5等,确保在工业级工作温度范围内可靠运行。SB21154BC常用于电源管理系统、电机控制、PLC模块、医疗设备以及隔离式ADC/DAC接口等应用中,作为微控制器、DSP、FPGA与外部高压或噪声环境之间的安全屏障。该器件支持高速数据传输,具备低传播延迟和精确的脉宽失真控制,适合对时序要求严格的实时控制系统。此外,SB21154BC还集成了故障安全输出功能,在输入信号丢失或电源异常时可维持预定义的输出状态,提升系统的安全性与稳定性。

参数

型号:SB21154BC
  制造商:Silicon Labs
  通道数:4通道(默认配置为3个正向通道+1个反向通道)
  隔离电压(RMS):3750 Vrms(1分钟,符合UL1577)
  工作电压范围(VDD/VCC):2.7V 至 5.5V
  最大数据速率:150 Mbps
  传播延迟典型值:15 ns
  脉宽失真:±1 ns
  共模瞬态抗扰度(CMTI):>50 kV/μs
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  封装类型:SOIC-16宽体(DW),带爬电距离增强设计
  安全认证:符合IEC/EN/DIN EN 60747-5-5标准,VDE0884-10认证
  电源电流(每通道):典型值2.5 mA(@5V,100 kbps)
  失效保护输出逻辑:高电平有效(默认输出高)
  ESD保护:±8 kV HBM

特性

SB21154BC的核心技术基于Silicon Labs自主研发的电容隔离架构,利用高频调制与差分检测机制实现跨隔离栅的数据传输。其内部将输入端的数字信号编码为高频载波信号,通过微型片上电容耦合至次级侧,再经解码恢复为原始逻辑电平。这种结构不仅实现了高达3750 Vrms的隔离强度,而且具备极佳的抗共模干扰能力,CMTI指标超过50 kV/μs,远优于传统光耦合器。由于无需发光二极管和光电晶体管,SB21154BC避免了光耦常见的老化、温漂和响应速度慢等问题,显著提升了长期可靠性与温度稳定性。该器件支持高达150 Mbps的数据速率,使其适用于SPI、I2C、UART、CAN等多种高速数字接口的隔离需求。
  SB21154BC采用宽体SOIC-16封装,增强了爬电距离和电气间隙,满足加强绝缘要求,特别适合用于工业自动化和电力监控系统中的高电压隔离场景。所有通道均经过独立测试和校准,保证通道间匹配性良好,传播延迟偏差小,有利于多路同步信号处理。此外,芯片内置电源监控电路,当任一侧电源掉电时能自动进入失效保护模式,输出端保持高电平状态,防止下游电路误动作。该特性对于电机驱动、逆变器控制等关键应用至关重要。
  在功耗方面,SB21154BC优化了动态电流消耗,在低速通信下可大幅降低功耗,延长电池供电设备的工作时间。同时,它支持双电源供电(VDD1和VDD2),允许不同电压域之间的信号转换,例如将3.3V MCU连接到5V传感器系统,实现电平兼容性与隔离一体化。整个器件符合RoHS环保标准,无卤素,适合绿色电子产品设计。

应用

SB21154BC主要应用于需要高可靠性数字隔离的各类电子系统中。在工业自动化领域,常用于可编程逻辑控制器(PLC)、远程I/O模块、工业网络网关和现场总线隔离接口,以实现控制器与执行机构之间的电气隔离,防止地环路干扰导致的通信错误。在电机驱动与伺服控制系统中,该芯片用于隔离PWM控制信号和反馈信号,保障主控单元免受功率级高压噪声影响。
  在新能源领域,SB21154BC被广泛应用于光伏逆变器、储能系统和电动汽车车载充电机(OBC)中,用于隔离DC-DC变换器的控制信号、电流采样信号以及通信总线(如RS-485或CAN)。在医疗电子设备中,因其符合严格的安全隔离标准,可用于病人连接型监测仪器的信号隔离,确保使用者安全。
  此外,在测试测量仪器、隔离式ADC/DAC前端、开关电源反馈回路以及智能电表中,SB21154BC也发挥着重要作用。其高集成度和小尺寸封装使其成为空间受限应用的理想选择。随着工业物联网(IIoT)的发展,越来越多的边缘节点需要兼具高性能与高安全性的隔离方案,SB21154BC凭借其高速、低延迟、长寿命的优势,已成为现代数字隔离设计中的主流器件之一。

替代型号

Si8640BB-IM1

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