时间:2025/12/27 5:16:58
阅读:13
SI32911-A-FS是Silicon Labs(芯科科技)推出的一款高性能、低功耗的单通道隔离式Σ-Δ调制器,专为工业自动化和电机控制应用中的电流与电压检测而设计。该器件集成了电容隔离技术,能够在高噪声、高电压差的恶劣工业环境中实现精确、可靠的信号传输。SI32911-A-FS采用先进的Σ-Δ调制架构,将模拟输入信号转换为高速数字位流输出,便于与微控制器、数字信号处理器(DSP)或FPGA等数字系统配合使用,实现高精度的实时电流/电压采样。该芯片具备出色的性能指标,包括高共模瞬态抗扰度(CMTI)、低延迟、高线性度和低温漂,适用于伺服驱动器、可再生能源逆变器、不间断电源(UPS)、电动汽车充电系统以及工业PLC等多种应用场景。其封装形式为小型化SOIC-8宽体封装,提供增强型电气隔离能力,隔离电压可达5000VRMS,符合UL1577和IEC 60747-5-2等国际安全标准,确保系统在高压环境下的长期稳定运行。此外,SI32911-A-FS工作温度范围宽,支持-40°C至+125°C的工业级温度范围,适应各种严苛的应用条件。
型号:SI32911-A-FS
制造商:Silicon Labs
类型:隔离式Σ-Δ调制器
通道数:1
供电电压(VDD1/VDD2):2.7V 至 5.5V
输入类型:差分模拟输入
输出类型:数字位流(曼彻斯特编码)
采样架构:Σ-Δ调制
输出数据速率(ODR):最高支持20MHz
分辨率:16位有效分辨率(典型值)
信噪比(SNR):86dB(典型值)
总谐波失真(THD):-90dB(典型值)
输入满量程电压:±250mV
增益误差:±0.5%(最大值)
偏移误差:±1mV(最大值)
非线性度(INL):±2LSB
共模瞬态抗扰度(CMTI):>100kV/μs(典型值)
隔离电压:5000VRMS(1分钟,UL认证)
绝缘材料:SiO2(二氧化硅)电容隔离
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
封装类型:SOIC-8宽体(DW),8引脚
安全认证:符合UL1577、IEC 60747-5-2、VDE 0884-10标准
SI32911-A-FS的核心特性之一是其基于电容隔离技术的高可靠性信号隔离机制。该芯片采用Silicon Labs专有的电容隔离架构,利用高击穿强度的二氧化硅(SiO2)材料作为隔离层,实现了输入侧与输出侧之间的电气隔离。这种隔离方式不仅具备极高的共模瞬态抗扰度(CMTI >100kV/μs),能够有效抑制高频噪声和地环路干扰,还具有出色的寿命稳定性与温度适应性,远优于传统的光耦隔离方案。在电机控制等存在大功率开关器件的应用中,这种高CMTI能力可以防止因快速电压变化导致的数据错误或系统误动作,从而提升整体系统的鲁棒性。
另一个关键特性是其高精度Σ-Δ调制性能。SI32911-A-FS采用连续时间Σ-Δ调制器架构,能够以高达20MHz的输出数据速率生成1位数字位流,该位流可通过外部数字滤波器(如FPGA中的Sinc滤波器)还原为高分辨率的数字信号。其典型信噪比达到86dB,有效分辨率达到16位以上,确保了在宽动态范围内对微弱电流信号的精准捕捉。同时,器件具备极低的增益和偏移误差,且随温度变化小,减少了系统校准的复杂度,提升了长期测量稳定性。
该芯片还具备良好的电磁兼容性(EMC)表现和低功耗特性。其集成的曼彻斯特编码输出功能可消除直流偏移并简化时钟恢复,降低对外部时钟同步的要求。此外,SI32911-A-FS支持宽电源电压范围(2.7V~5.5V),便于与不同逻辑电平的数字系统接口,且静态电流低,适合对能效有要求的工业设备。所有这些特性共同使其成为现代高精度、高可靠性电流检测系统的理想选择。
SI32911-A-FS广泛应用于需要高精度、高隔离性能的工业与电力电子系统中。在交流伺服驱动器和变频器中,它常用于三相电机的相电流检测,通过连接到分流电阻上,将微弱的模拟电压信号转换为数字位流,供控制器进行磁场定向控制(FOC)或直接转矩控制(DTC),从而实现高效、平稳的电机运行。在太阳能逆变器和储能系统中,该器件可用于直流母线电流监测、电池充放电管理以及并网电流反馈,保障能量转换效率与系统安全性。此外,在电动汽车车载充电机(OBC)和直流快充桩中,SI32911-A-FS可实现对高压侧电流的隔离采样,满足功能安全(如ISO 26262)对信号完整性和隔离等级的要求。
在工业自动化领域,该芯片适用于PLC模拟量输入模块、智能断路器、电能质量分析仪等设备中的电流传感单元。其高CMTI和强抗干扰能力使其能够在存在强烈电磁干扰的工厂环境中稳定工作。同时,由于其小型化封装和无需外部隔离电源的设计优势,有助于减小系统体积并降低BOM成本。在医疗电源、测试与测量仪器等对安全隔离有严格要求的应用中,SI32911-A-FS也展现出良好的适用性。总之,凡是需要在高压与低压电路之间进行高保真模拟信号传输的场景,SI32911-A-FS都能提供可靠的技术支持。
Si8921BB-IM