Silicon Labs(现为Skyworks Solutions的一部分)的SI8641BA-B-IUR是一款高性能、四通道数字隔离器,专为在高噪声工业环境和电源系统中实现安全可靠的信号隔离而设计。该器件采用Silicon Labs独有的电容隔离技术,通过先进的CMOS工艺制造,具备出色的抗电磁干扰(EMI)能力和长期稳定性。SI8641BA-B-IUR集成了四个独立的隔离通道,其中三个通道为正向传输,一个通道为反向传输,允许灵活的信号方向配置,适用于多种通信接口和控制信号隔离场景,如工业自动化、电机驱动、开关电源(SMPS)、可编程逻辑控制器(PLC)以及医疗设备等。
该芯片支持高达150 Mbps的数据速率,能够满足高速数字通信需求,例如与SPI、UART、I2C等总线接口配合使用。其工作电压范围宽,支持3.0 V至5.5 V的VDD1和VDD2电源,兼容多种逻辑电平系统。SI8641BA-B-IUR提供增强型隔离等级,符合UL 1577、IEC/EN/DIN EN 61010-1和IEC 60664-1等国际安全标准,具备高达5 kVRMS的隔离耐压和1200 V峰值工作电压,确保在高压环境下系统的安全性与可靠性。器件封装采用小型化的16引脚SOIC宽体(SWDIP)封装,具有较大的爬电距离和电气间隙,适合用于需要高绝缘性能的应用场合。此外,该器件工作温度范围为-40°C至+125°C,可在恶劣工业环境中稳定运行。
型号:SI8641BA-B-IUR
通道数:4
通道方向配置:3正向,1反向
数据速率:最高150 Mbps
隔离电压(RMS):5000 V
工作电压范围(VDD1/VDD2):3.0 V 至 5.5 V
逻辑电平兼容性:3.3 V 和 5 V
最大传播延迟:25 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:16引脚SOIC宽体(0.3 inch)
安全认证:UL 1577、IEC/EN 61010-1、IEC 60664-1
爬电距离:8 mm
电气间隙:8 mm
隔离寿命:>50年
SI8641BA-B-IUR采用Silicon Labs专有的电容隔离技术,利用高频调制和差分电容耦合原理实现信号跨隔离栅的高速、低功耗传输。这种技术相比传统的光耦合器具有显著优势,包括更高的数据速率、更低的功耗、更长的使用寿命以及更好的温度稳定性。芯片内部集成了精密的射频振荡器、编码/解码电路、差分接收器和输出驱动级,每个通道均采用双电容差分结构,有效抑制共模噪声并提升共模瞬态抗扰度(CMTI),确保在强电磁干扰环境下信号的完整性与可靠性。该器件具备极低的传播延迟(典型值25 ns)和通道间偏斜,使其适用于高速同步通信应用,如隔离式ADC驱动、数字反馈环路和高速串行接口。
该隔离器具备优异的瞬态抗扰能力,CMTI指标高达±100 kV/μs,远超行业平均水平,能有效防止因电源开关、电机启停或雷击引起的电压瞬变导致误触发或数据错误。其增强型隔离设计符合IEC/EN 61010-1等安全标准,支持长达50年以上的隔离寿命,适用于需要长期可靠运行的工业和医疗设备。SI8641BA-B-IUR还具备低功耗特性,在1 Mbps数据速率下每通道功耗仅为1.2 mW,显著低于传统光耦方案,有助于降低系统温升并提高能效。此外,器件集成故障安全输出模式,在输入信号丢失或断电时可配置输出为高电平或低电平,提升系统安全性。所有输入和输出引脚均具备高达±8 kV HBM的ESD保护能力,增强了现场应用中的鲁棒性。
SI8641BA-B-IUR广泛应用于需要电气隔离的工业和电力电子系统中。典型应用场景包括工业自动化控制系统中的数字I/O隔离、PLC模块、现场总线接口和传感器信号调理;在电机驱动和逆变器系统中,用于隔离微控制器与栅极驱动器之间的PWM控制信号,确保高低压域之间的安全通信;在开关电源和DC-DC转换器中,作为反馈环路的隔离元件,实现精确的电压/电流调节;此外,该器件也适用于隔离式ADC/DAC接口、USB隔离、CAN/LIN总线隔离以及医疗设备中的患者监护系统,满足严格的电气安全和抗干扰要求。由于其支持3.3 V和5 V逻辑电平,可无缝对接主流MCU、DSP和FPGA,简化系统设计。在太阳能逆变器、电动汽车充电系统和储能系统中,SI8641BA-B-IUR可用于隔离通信接口和状态监测信号,保障操作人员和设备的安全。其高集成度和小型化封装也有助于减小PCB面积,提升系统密度。
Si8641AB-B-IS