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SI8931B-IS 发布时间 时间:2025/12/27 7:01:25 查看 阅读:11

Silicon Labs 的 SI8931B-IS 是一款高性能的隔离式调制器,专为在工业电机控制、太阳能逆变器、电动汽车充电系统以及各类需要高精度电流和电压测量的应用中提供可靠的信号隔离而设计。该器件集成了一个高线性度的模拟输入前端和一个单比特 Σ-Δ 调制器,并通过 Silicon Labs 专有的 CMOS 工艺实现的数字隔离技术将调制后的数据流安全地跨越隔离栅传输。SI8931B-IS 提供了优异的抗噪能力,能够在存在高压瞬变和接地环路干扰的恶劣电气环境中保持信号完整性。其输入端支持差分配置,可直接连接分流电阻或其他低电平模拟信号源,输出则为高速数字位流,通常配合处理器或 FPGA 中的 sinc 滤波器进行解调以还原高分辨率的模拟信息。该芯片采用小型化 SOIC-8 宽体封装,具备增强型绝缘性能,符合 UL1577 和 IEC/EN/DIN EN 60747-17 标准,适用于需要功能隔离或安全隔离的系统。此外,SI8931B-IS 具有低延迟特性,确保控制系统能够快速响应动态变化,是现代电力电子系统中实现精确实时反馈的理想选择。

参数

型号:SI8931B-IS
  类型:隔离式Σ-Δ调制器
  通道数:1
  输入类型:差分
  参考电压:2.5V(内部固定)
  输出类型:数字位流(曼彻斯特编码)
  数据速率:最高可达20MHz
  电源电压(VDD1):4.5V 至 5.5V
  电源电压(VDD2):2.7V 至 5.5V
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  隔离耐压:5000VRMS(1分钟,UL认证)
  共模瞬态抗扰度(CMTI):±100kV/μs(典型值)
  非线性误差:±0.05%(最大值)
  信噪比(SNR):85dB(典型值)
  封装类型:SOIC-8(宽体,8mm爬电距离)

特性

SI8931B-IS 的核心特性之一是其高精度的模拟输入前端,该前端经过激光修调以确保极高的增益匹配和低温漂,从而在整个工作温度范围内维持卓越的测量精度。其输入满量程范围为±250mV,适合直接与分流电阻配合使用,无需额外的信号调理电路,简化了系统设计并减少了元件数量。调制器部分采用先进的单比特Σ-Δ架构,能够将模拟输入信号转换为高频率的数字位流,具有出色的噪声整形能力和动态范围,信噪比高达85dB,使其在复杂电磁环境中仍能提供清晰、稳定的信号输出。该器件还集成了片上2.5V基准电压源,具有低漂移和高长期稳定性,可用于外部电路参考或作为系统其他部分的基准,进一步提升整体系统的测量一致性。
  另一个关键特性是其基于Silicon Labs专利CMOS隔离技术的数字隔离层。这种隔离技术利用高频载波通过集成电容结构跨隔离栅传输数据,相比传统光耦方案具有更长的寿命、更高的速度和更强的抗干扰能力。SI8931B-IS 支持双向供电,即原边和副边可以工作在不同的电压域(如5V和3.3V),增强了其在混合电压系统中的灵活性。其共模瞬态抗扰度(CMTI)达到±100kV/μs,在快速开关的功率器件(如IGBT或SiC MOSFET)驱动场景下能有效防止误触发或数据错误。此外,该器件通过了UL1577和IEC 60747-17标准的安全认证,支持长达50年的隔离寿命预测,满足工业级和汽车级应用对长期可靠性的严苛要求。
  SI8931B-IS 还具备低传播延迟和时序抖动特性,确保控制系统能够实现精确的同步采样和实时响应。其曼彻斯特编码输出方式有助于接收端恢复时钟信号,降低对接收电路时钟同步的要求。同时,器件内部集成了多种故障检测机制,包括开路检测、短路检测和过温保护,能够在异常情况下及时发出警报或进入安全状态,提高系统的安全性与鲁棒性。总体而言,SI8931B-IS 凭借其高精度、高可靠性、强抗扰性和易于集成的特点,成为现代高要求电力电子系统中不可或缺的关键组件。

应用

SI8931B-IS 广泛应用于各类需要高精度电流检测与电气隔离的工业与能源系统中。在电机控制系统中,它常用于三相逆变器的相电流采样,通过连接在直流母线或各相桥臂下的分流电阻,实时监测电机运行状态,为矢量控制或FOC(磁场定向控制)算法提供准确反馈,从而实现高效、平稳的转矩和速度调节。在太阳能光伏逆变器中,SI8931B-IS 可用于直流侧输入电流检测和交流并网电流监控,确保最大功率点跟踪(MPPT)的准确性以及并网电能质量的合规性。在电动汽车和充电桩领域,该器件被用于电池管理系统(BMS)中的充放电电流测量,以及车载DC-DC变换器和主驱逆变器中的实时电流反馈,保障高电压平台下的操作安全与控制精度。
  此外,SI8931B-IS 也适用于不间断电源(UPS)、伺服驱动器、工业PLC模拟量输入模块等设备,尤其是在存在高压差、强电磁干扰或远距离信号传输的场合,其电气隔离能力能够有效切断接地环路,防止噪声耦合和设备损坏。在智能电网和储能系统中,该芯片可用于高精度电能计量前端,配合数字信号处理器完成谐波分析、功率计算等功能。由于其小尺寸封装和简单的外围电路需求,SI8931B-IS 特别适合空间受限但性能要求高的紧凑型设计。随着碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体器件的普及,开关速度加快导致对隔离器件的CMTI和响应速度提出更高要求,SI8931B-IS 凭借其优异的动态性能和抗干扰能力,成为这些先进功率系统中理想的电流传感解决方案。

替代型号

AMC1301, AMC1302, AD7403

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SI8931B-IS参数

  • 现有数量0现货
  • 价格1 : ¥50.32000管件
  • 系列Automotive, AEC-Q100
  • 包装管件
  • 产品状态在售
  • 类型放大器
  • 应用隔离式电压检测
  • 安装类型表面贴装型
  • 封装/外壳8-SOIC(0.154",3.90mm 宽)
  • 供应商器件封装8-SOIC