时间:2025/12/27 5:18:01
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Silicon Labs的SI8420-B-IS是一款高性能数字隔离器,采用先进的CMOS技术制造,提供优异的电气隔离性能和可靠性。该器件属于Si84x0系列,旨在替代传统的光耦合器,同时提供更长的使用寿命、更高的数据速率和更低的功耗。SI8420-B-IS集成了两个独立的隔离通道,配置为双通道正向(A-A型)输出,适用于需要双向信号传输或冗余通道设计的应用场景。其基于电容隔离技术,利用高频调制信号通过片上微电容进行跨隔离栅传输,具备出色的抗噪声能力和温度稳定性。该芯片符合全球主流安全标准,包括UL、CSA、VDE和CQC等,在工作电压、瞬态耐受和爬电距离等方面满足工业级应用需求。
SI8420-B-IS采用宽体SOIC-8封装,具有较大的引脚间距和优良的散热性能,适合在高噪声工业环境中长期稳定运行。它支持高达150 Mbps的数据速率,使其适用于高速通信接口如SPI、I2C、UART以及数字I/O隔离。此外,该器件工作温度范围宽(-40°C至+125°C),供电电压兼容1.8V至5.5V逻辑电平,可与多种微控制器和FPGA直接接口而无需电平转换。集成的故障安全输出模式确保在输入信号丢失时输出保持确定状态,提高了系统的安全性与可靠性。
型号:SI8420-B-IS
通道数:2
通道方向:双正向(A-A)
数据速率:最高150 Mbps
隔离额定值:3750 Vrms(1分钟,UL 1577)
工作电压:3.0 V 至 5.5 V
逻辑侧电压:1.8 V 至 5.5 V
传播延迟:最大30 ns
共模瞬态抗扰度(CMTI):±100 kV/μs
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
封装类型:SOIC-8(宽体)
安全认证:UL 1577、IEC 60747-5-2(VDE)、CSA、CQC
SI8420-B-IS的核心特性之一是其基于电容式隔离架构的高抗干扰能力。该器件采用差分电容耦合技术,在硅晶圆上构建微型高压电容器作为信号传输媒介,通过高频载波调制将数字信号跨隔离层传输。这种结构相比传统光耦中的LED和光电晶体管组合,避免了老化、温度漂移和启动延迟等问题,显著提升了长期可靠性和信号完整性。每个通道均配备独立的发射和接收电路,并引入扩频调制机制以降低电磁辐射,提升EMI性能。此外,差分结构设计增强了对共模噪声的抑制能力,即使在快速切换的高噪声环境中也能维持准确的数据传输。
另一个关键特性是其卓越的电气隔离性能。SI8420-B-IS提供3750 Vrms的隔离耐压,满足基本绝缘和加强绝缘要求,适用于需要高安全等级的工业控制系统、电机驱动器和医疗设备。其最小爬电距离超过8 mm,符合IEC 60664标准,有效防止高压击穿和表面漏电。器件还具备出色的共模瞬态抗扰度(CMTI),可达±100 kV/μs,确保在电源开关、逆变器等存在剧烈电压变化的场合下不产生误触发或数据错误。
在功能完整性方面,SI8420-B-IS集成了多项保护与诊断机制。例如,当输入信号中断或引脚悬空时,输出端会自动进入预定义的安全状态(默认高或低,取决于后缀型号),防止系统失控。内部稳压电路保证在宽电源波动范围内仍能稳定工作,同时低功耗设计使静态电流低于1 mA每通道,有利于电池供电或节能型系统。所有输入端口具有施密特触发器迟滞特性,增强抗噪能力并防止振荡。此外,该器件通过AEC-Q100汽车级可靠性认证的部分版本可用于车载应用,显示其在极端环境下的耐用性。
SI8420-B-IS广泛应用于需要电气隔离的各类电子系统中,尤其适合工业自动化、电源管理、电机控制和通信接口等领域。在PLC(可编程逻辑控制器)模块中,该芯片用于隔离数字输入/输出单元,防止现场侧高压窜入主控电路,保障操作人员和核心处理器安全。在伺服驱动器和变频器中,SI8420-B-IS常用于隔离PWM控制信号,确保高边和低边驱动电路之间的精准同步,同时抵御功率桥臂开关产生的强烈dv/dt干扰。
在开关电源和DC-DC转换器中,该器件可用于反馈环路中的误差信号隔离,替代传统光耦,实现更快响应速度和更高精度调节。由于其支持高达150 Mbps的数据速率,也适用于高速串行通信接口如SPI、I2C和UART的信号隔离,常见于隔离式ADC采样模块、传感器前端和嵌入式控制系统中,保障敏感数字电路免受接地环路和噪声影响。
此外,SI8420-B-IS还可用于医疗设备中的患者连接接口,提供必要的医疗级绝缘保护,防止漏电流危害。在新能源领域,如光伏逆变器和电动汽车充电系统中,该芯片承担BMS(电池管理系统)与主控单元之间的信号隔离任务,确保高压电池组与低压控制网络之间安全通信。其宽温特性和长期稳定性也使其成为恶劣环境下的理想选择,如油田设备、轨道交通控制系统和户外通信基站等。
SI8620BB-D-ISR
ADuM1201BRZ
ISO7721DR