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SI8941BD-IS4 发布时间 时间:2025/12/27 6:37:48 查看 阅读:13

Silicon Labs 的 SI8941BD-IS4 是一款高性能的隔离式调制器,专为工业应用中的电流和电压测量而设计。该器件结合了高精度 Δ-Σ 调制器与 Silicon Labs 专有的 CMOS 隔离技术,能够在恶劣的电气环境中实现安全、可靠且精确的信号采集。SI8941BD-IS4 采用单通道输入配置,输出为数字比特流,适用于连接微控制器或数字信号处理器(DSP)中的 sinc 滤波器,从而重构高分辨率的模拟信号。该芯片广泛应用于电机控制、可再生能源系统(如太阳能逆变器)、工业自动化以及电动汽车充电系统等需要高共模瞬态抗扰度(CMTI)和长期稳定性的场合。其封装形式为小型 SOIC-8 宽体封装,提供增强型电流隔离能力,符合 UL 1577 和 IEC/EN/DIN EN 60747-17 等国际安全标准。此外,SI8941BD-IS4 具备出色的温度稳定性和低非线性误差,确保在整个工作温度范围内保持测量精度。得益于其集成化设计和高噪声抑制能力,该器件可显著减少外部元件数量,简化系统设计并提高整体可靠性。

参数

类型:隔离式 Δ-Σ 调制器
  通道数:1
  输入类型:差分
  输出类型:数字比特流(开漏)
  采样速率:最高支持至 20 MHz 时钟输入
  分辨率:16 位有效分辨率(典型值)
  信噪比 SNR:85 dB(典型值)
  非线性误差:±0.1% FSR(满量程)
  失调误差:±1 mV(最大值)
  增益误差:±5%(可校准)
  隔离电压:5 kVRMS(UL 认证)
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  供电电压 VDD1:3.0 V 至 5.5 V(原边)
  供电电压 VDD2:3.0 V 至 5.5 V(副边)
  共模瞬态抗扰度 CMTI:>100 kV/μs(典型值)
  数据接口:曼彻斯特编码兼容
  封装类型:SOIC-8(宽体,8 mm 爬电距离)

特性

SI8941BD-IS4 采用 Silicon Labs 独有的基于标准 CMOS 工艺的电容隔离技术,实现了高性能与高可靠性的完美结合。该技术通过在芯片内部集成高频载波调制电路和差分电容耦合结构,将模拟输入信号转换为高频调制信号,并跨越隔离栅进行传输,从而有效阻断地环路干扰、高压瞬变和噪声传导。这种隔离机制不仅提供了高达 5 kVRMS 的隔离耐压能力,还具备卓越的共模瞬态抗扰度(CMTI),即使在快速开关功率器件(如 IGBT 或 SiC MOSFET)的应用中也能保持数据完整性,避免误触发或测量失真。调制器核心是一个高阶 Δ-Σ 架构,能够以过采样方式将输入模拟信号转化为一比特的高速数字流,输出数据率可达数十 Mbps,支持与外部控制器同步。其 SNR 达到 85 dB,确保在动态范围要求高的场景下仍能实现精细分辨,例如电机相电流检测或直流母线电压监控。
  该器件具有优异的温度稳定性和长期漂移性能,关键参数如失调和增益在整个 -40°C 至 +125°C 温度范围内变化极小,减少了系统级校准需求,提升了生产效率和产品一致性。SI8941BD-IS4 支持单电源供电,原边和副边均可在 3.0 V 至 5.5 V 范围内灵活配置,便于与不同逻辑电平系统(如 3.3 V 或 5 V MCU)接口。其输出为开漏结构,支持曼彻斯特编码,有助于时钟恢复和抗噪能力提升。此外,芯片集成了多种故障检测功能,包括输入短路监测、开路检测和内部时钟监控,增强了系统的安全性与诊断能力。由于无需外部光耦或变压器,SI8941BD-IS4 显著降低了 BOM 成本和 PCB 占用空间,同时避免了传统光耦随时间老化导致的性能下降问题,特别适合要求长寿命和高可用性的工业设备。

应用

SI8941BD-IS4 主要用于需要高精度、高隔离度模拟信号采集的工业控制系统。在三相电机驱动器中,它常被用于实时采样各相电流,配合 DSP 或 MCU 实现矢量控制算法,确保转矩平稳和高效运行。在太阳能光伏逆变器中,该器件可用于直流侧电流和电压检测,帮助 MPPT(最大功率点跟踪)算法精确调节能量转换效率,同时防止反向电流或孤岛效应带来的风险。在电动汽车充电基础设施中,SI8941BD-IS4 可用于车载充电机(OBC)或直流充电桩的电池端电流监控,保障充电过程的安全性与合规性。此外,在不间断电源(UPS)、伺服驱动器、工业 PLC 模拟输入模块以及智能电表等领域,该芯片也表现出色。其高 CMTI 和强抗干扰能力使其能在高 dv/dt 环境下稳定工作,例如靠近 IGBT 模块的位置直接采集信号。由于支持功能安全设计,SI8941BD-IS4 还可用于构建符合 IEC 61508 或 ISO 13849 标准的安全相关系统,满足 SIL 或 PL 等级认证需求。其紧凑的封装和简单的外围电路设计也有助于加快产品上市时间,降低开发复杂度。

替代型号

AMC1301DUBR
  AD7403BRWZ

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SI8941BD-IS4参数

  • 现有数量0现货
  • 价格1 : ¥53.58000管件
  • 系列-
  • 包装管件
  • 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