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SI8941AD-IS4R 发布时间 时间:2025/12/27 6:20:49 查看 阅读:12

Si8941AD-IS4R是Silicon Labs推出的一款高性能、隔离式ADC(模数转换器)芯片,专为高精度电流和电压检测应用设计。该器件结合了高线性度的Σ-Δ调制器与基于电容隔离技术的数字隔离通道,能够在嘈杂的工业环境中实现精确、安全的信号测量。其主要目标市场包括电机控制、太阳能逆变器、电动汽车充电系统、储能系统以及工业自动化等需要高可靠性和高精度隔离测量的场景。Si8941AD-IS4R采用小型化4mm爬电距离的5引脚SICAP(Small Integrated Capacitive Package)封装,符合UL 1577和VDE 0884-10等国际安全标准,支持高达5 kVRMS的隔离耐压和1200 VPK的工作电压,适用于功能隔离和基本隔离要求。该芯片通过单端输入接收模拟信号,并将其转换为高速数字位流输出,配合外部滤波器或控制器(如MCU中的SINC滤波器)还原成数字值。它具有出色的温度稳定性和长期稳定性,无需额外校准即可在整个工作温度范围内保持高精度测量性能。此外,Si8941AD-IS4R具备良好的电磁兼容性(EMC),能够抵抗来自电力电子系统的干扰,确保在恶劣环境下的可靠运行。

参数

型号:Si8941AD-IS4R
  制造商:Silicon Labs
  产品类别:隔离式ADC
  通道数:1
  分辨率:16位有效分辨率(ENOB)
  输出类型:数字位流(曼彻斯特编码可选)
  采样频率:最高支持20 MHz时钟输入
  数据速率:支持多种输出数据速率,典型为78 kSPS至1 MSPS
  非线性度(INL):±0.05% FSR(最大)
  增益误差:±0.5%(典型)
  偏移误差:±1 mV(典型)
  电源电压(VDD1/VDD2):3.0 V 至 5.5 V
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  隔离电压:5 kVRMS(1分钟,UL认证)
  瞬态共模抑制(CMTI):≥100 kV/μs(典型)
  封装类型:5-SOIC宽体(SICAP)
  爬电距离:≥4 mm
  安全认证:UL 1577,VDE 0884-10(增强型隔离)

特性

Si8941AD-IS4R的核心优势在于其高精度和高可靠性相结合的设计理念。该芯片采用先进的Σ-Δ调制架构,在整个工作温度和时间范围内提供卓越的线性度和稳定性。其积分非线性(INL)低至±0.05%满量程,确保了在精密控制应用中不会引入显著的测量失真。这种级别的线性度对于电机驱动中的相电流检测至关重要,可以有效提升矢量控制(FOC)算法的精度,降低转矩脉动。同时,该器件的偏移和增益误差均经过出厂校准,减少了系统级校准的需求,从而降低了整体系统的开发复杂度和成本。
  在隔离性能方面,Si8941AD-IS4R采用了Silicon Labs专利的电容隔离技术,相比传统的光耦方案,具有更高的抗干扰能力和更长的使用寿命。其共模瞬态抗扰度(CMTI)超过100 kV/μs,即使在高频开关噪声严重的环境中(如IGBT或SiC MOSFET功率桥臂附近),也能保证数据传输的完整性,避免误触发或测量跳变。这一特性使其非常适合用于新能源发电和电动汽车等高动态响应系统中。
  该芯片还具备灵活的时钟接口支持,允许主控MCU通过SPI兼容的时序提供串行时钟(SCLK),并从DOUT引脚读取位流数据。用户可通过调整输入时钟频率来动态配置输出数据速率,从而在噪声抑制与响应速度之间取得平衡。例如,在低速高精度测量模式下使用较低的数据速率以提高分辨率;而在快速保护动作场景中则切换到高速模式以缩短延迟。
  此外,Si8941AD-IS4R集成了多项故障诊断功能,包括开路检测、短路检测和过温报警,增强了系统的安全性与鲁棒性。当检测到传感器断线或异常输入时,器件会输出特定的错误码,便于系统及时采取保护措施。这些内置诊断机制有助于满足IEC 61508、ISO 13849等功能安全标准的要求,适用于对安全性要求较高的工业控制系统。

应用

Si8941AD-IS4R广泛应用于各类需要高精度、高隔离度模拟信号采集的工业与能源系统中。在三相电机驱动领域,常用于实时采集电机相电流,作为磁场定向控制(FOC)或直接转矩控制(DTC)算法的关键输入信号。由于其优异的动态响应和低温漂特性,能够显著提升电机效率和运行平稳性。在光伏逆变器和储能变流器(PCS)中,该芯片被用来监测直流母线电流或交流输出电流,支持最大功率点跟踪(MPPT)算法和并网同步控制,保障能量转换效率和电网连接安全性。
  在电动汽车充电桩(EV Charger)中,Si8941AD-IS4R可用于直流侧或交流侧的电流监控,实现精确的能量计量和漏电保护功能。其高隔离电压能力确保了在高压电池系统与低压控制电路之间的电气安全,符合相关电动汽车充电标准的安全要求。
  此外,该器件也适用于不间断电源(UPS)、伺服驱动器、工业PLC模拟量输入模块以及智能电表等设备。在这些应用中,Si8941AD-IS4R不仅提供了可靠的信号隔离,还通过高分辨率ADC性能提升了系统的测量精度和抗干扰能力。配合外部分流电阻或电流互感器,可构建紧凑且高性能的电流传感解决方案。其小尺寸封装也有利于PCB布局优化,尤其适合空间受限的应用场景。得益于其全面的安全认证和长期稳定性,该芯片在要求高可用性和长寿命的工业设备中表现出色。

替代型号

AMC1301B-Q1
  AMC1311A
  ACPL-797J
  ISO224

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SI8941AD-IS4R参数

  • 现有数量0现货
  • 价格1 : ¥52.95000剪切带(CT)1,250 : ¥31.48162卷带(TR)
  • 系列-
  • 包装卷带(TR)剪切带(CT)Digi-Reel? 得捷定制卷带
  • 产品状态在售
  • 应用控制器,ACDC 切换电源
  • 电流 - 供电6.9mA
  • 电压 - 供电3V ~ 5.5V
  • 工作温度-40°C ~ 125°C(TA)
  • 安装类型表面贴装型
  • 封装/外壳8-SOIC(0.295",7.50mm 宽)
  • 供应商器件封装8-SOIC