时间：2025/12/27 6:42:03
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Silicon Labs的SI8921BB-IS是一款基于其专有CMOS隔离技术的高性能、单通道数字电流/电压传感器，广泛用于工业自动化、电机控制、电源监控和可再生能源系统中需要精确测量交流或直流电流与电压的应用场景。该器件通过集成一个高精度的霍尔效应传感器和先进的信号调理电路，能够在存在高共模电压和电气噪声的恶劣环境中提供安全且可靠的隔离式测量。SI8921BB-IS采用小型化SOIC-8宽体封装，具备增强型绝缘性能，支持高达5 kVRMS的隔离额定值，满足强化绝缘标准（如IEC 60747-17和UL 1577），适用于要求功能安全与操作人员保护的关键应用。
该芯片的工作原理是利用磁通门（fluxgate）或霍尔传感机制检测穿过导体周围的磁场变化，从而非侵入式地测量流经外部铜走线或分流器上的电流。它将感应到的模拟信号转换为高分辨率的数字输出，并通过片上Σ-Δ调制器输出一串脉冲密度调制（PDM）位流，用户可通过简单的低通滤波或抽取滤波器恢复成可用的模拟电压或送入微控制器进行数字处理。其输入端可配置为电压或电流模式，灵活适应不同的前端采样方式，例如使用分流电阻测电流或通过分压网络测电压。
SI8921BB-IS具有出色的温度稳定性和长期漂移特性，典型偏移误差低于±50 μV，增益误差小于±1%，确保在全温度范围内维持高测量精度。此外，该器件集成了多种诊断功能，包括开路检测、短路检测和内部电路自检，提升了系统的可靠性与安全性。其工作温度范围为-40°C至+125°C，适合部署于高温工业环境。供电方面，原边和副边均支持3.3 V或5 V单电源供电，简化了系统设计并降低了对外部电源的需求。
型号：SI8921BB-IS
类型：单通道隔离式电流/电压传感器
封装形式：SOIC-8宽体
隔离耐压：5000 VRMS（1分钟，符合UL1577）
工作电源电压：3.3 V 或 5 V
工作温度范围：-40°C 至 +125°C
输出类型：PDM（脉冲密度调制）
参考带宽：125 kHz（典型值）
响应时间：≤ 4 μs
非线性度：±0.1% FS
增益误差：±1%（最大）
偏移电压误差：±50 μV（典型）
共模瞬态抗扰度（CMTI）：>50 kV/μs（典型）
绝缘材料组：III
爬电距离：8 mm
间隙距离：8 mm
SI8921BB-IS的核心优势在于其采用Silicon Labs独有的电容隔离技术和高灵敏度霍尔效应传感单元相结合的设计架构，实现了卓越的测量精度与长期稳定性。这种组合不仅克服了传统光耦合器老化快、温度依赖性强的问题，也避免了磁耦合器件易受外部磁场干扰的缺陷。芯片内部集成了精密的差分霍尔探头，能够准确捕捉由载流导体产生的微弱磁场信号，并将其转化为与电流成正比的电信号。经过片上低噪声放大器和斩波稳定技术处理后，有效抑制了1/f噪声和温漂影响，显著提升了信噪比和零点稳定性。
该器件具备极高的共模瞬态抗扰度（CMTI），典型值超过50 kV/μs，使其在高频开关环境（如IGBT或SiC MOSFET逆变器）中仍能保持稳定的信号传输，防止因快速电压跳变导致的数据错误或误触发。此外，SI8921BB-IS支持双向测量能力，动态范围宽达±200 mV输入满量程，配合外部增益设置电阻可进一步扩展适用范围。其Σ-Δ调制器提供16位以上的分辨率，允许系统实现亚毫安级的电流分辨能力，满足高精度闭环控制需求。
在功能安全方面，SI8921BB-IS内置多项故障检测机制，包括输入开路监测、电源异常监控以及内部逻辑自检，当检测到异常时会通过状态引脚发出警报或改变输出行为，便于主控系统及时采取保护措施。所有这些特性都被集成在一个紧凑的SOIC-8封装内，无需额外的隔离电源即可直接连接ADC或MCU，大幅减少了PCB布局复杂度和整体物料成本。同时，该器件符合RoHS环保标准，无铅且不含卤素，适合绿色制造流程。
SI8921BB-IS广泛应用于各类需要高精度、高隔离等级电流与电压监控的工业电子系统中。典型应用场景包括伺服驱动器与变频器中的相电流检测，用于实现矢量控制和过流保护；在光伏逆变器和储能系统中，用于直流侧和交流侧的电流监测，保障能量转换效率与电网同步安全；在电动汽车车载充电机（OBC）和直流快充桩中，执行电池充放电过程中的实时电流反馈，确保充电过程的安全与精准。
此外，该器件也适用于不间断电源（UPS）、开关模式电源（SMPS）和工业PLC模块中的负载电流监控，帮助系统实现智能化管理和故障预警。由于其具备良好的EMI抗扰能力和宽温工作特性，SI8921BB-IS同样适合部署在严苛的工厂自动化环境中，例如机器人关节电机控制、数控机床和高精度称重系统等。在医疗设备领域，凭借其强化绝缘特性，可用于需要患者隔离的电源管理系统中。总之，任何涉及高压侧信号采集并与低压控制电路接口的场合，SI8921BB-IS都能提供一种可靠、高效且易于集成的解决方案。
SI8920BB-IS
SI8921AC-IS
AMC1301
AMC1311
