时间：2025/12/27 6:35:19
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Silicon Labs 的 SI8946BD-IS4R 是一款高性能的隔离式调制器，专为电流和电压测量应用设计，广泛应用于工业自动化、电机控制、可再生能源系统以及电动汽车等领域。该器件结合了高精度的 ΔΣ（Delta-Sigma）调制器与 Silicon Labs 专有的 CMOS 隔离技术，能够在嘈杂的工业环境中提供安全、可靠且精确的信号隔离传输。SI8946BD-IS4R 提供单通道隔离输出，将模拟输入信号转换为高速、1位的数字比特流，该比特流可通过外部数字滤波器（如 FPGA 或专用 DSP）进行处理，以重构高分辨率的数字信号。该芯片采用紧凑的 5 引脚宽体 SOIC 封装，具有 5 kVRMS 的隔离耐压能力，并符合 UL、CSA、IEC/EN/DIN EN 60747-17 等多项国际安全标准，适用于需要高抗噪性和电气隔离性能的应用场景。其工作温度范围为 -40°C 至 +125°C，适合在严苛的工业环境下稳定运行。
型号：SI8946BD-IS4R
制造商：Silicon Labs (Skyworks)
产品类型：隔离式调制器
通道数：1
输入类型：差分
输出类型：开漏（I2C 兼容）
采样率：最高支持 20 MHz 时钟输入
分辨率：1 位 ΔΣ 调制器
非线性误差：±0.1% 典型值
增益误差：±1% 典型值
偏移误差：±1 mV 典型值
信噪比（SNR）：85 dB 典型值
隔离电压：5 kVRMS（1 分钟，UL 1577）
共模瞬态抗扰度（CMTI）：100 kV/μs 典型值
工作温度范围：-40°C 至 +125°C
供电电压（VDD）：3.0 V 至 5.5 V
封装类型：5 引脚 SOIC 宽体（WB）
认证：UL 1577、IEC 60747-17、DIN V VDE 0884-11
SI8946BD-IS4R 的核心特性之一是其基于 Silicon Labs 专利的 CMOS 数字隔离技术，该技术利用高频电容耦合实现信号跨隔离栅的高效传输，相较于传统的光耦或变压器隔离方案，具备更高的可靠性、更长的寿命和更低的功耗。该芯片内置高精度的 ΔΣ 调制器，能够将模拟输入信号转换为高频率的一位比特流，输出数据速率可高达 20 MHz，支持与多种数字处理器（如 FPGA、MCU 或 DSP）配合使用，通过 Sinc 滤波器等数字信号处理技术重构高分辨率的数字输出，从而实现高达 16 位以上的有效分辨率。其差分模拟输入结构具有良好的共模噪声抑制能力，典型输入电压范围为 ±250 mV，适用于连接分流电阻或霍尔传感器等低电平信号源。
另一个关键优势是其卓越的抗干扰性能。SI8946BD-IS4R 的共模瞬态抗扰度（CMTI）高达 100 kV/μs，在变频驱动、逆变器等存在高压快速切换的环境中仍能保持信号完整性，避免误码或测量失真。此外，其 5 kVRMS 的隔离额定值不仅满足基本绝缘要求，还支持增强绝缘系统设计，提升了系统的安全性与可靠性。该器件无需外部驱动电路或光电器件，简化了 PCB 布局并减少了元件数量，有助于提高系统整体的稳定性与可制造性。同时，它具备出色的温度稳定性与长期漂移性能，确保在整个生命周期内维持高精度测量，适用于对长期运行精度要求较高的工业控制系统。
SI8946BD-IS4R 主要用于需要高精度电流或电压检测并要求电气隔离的工业与电力电子系统。在电机驱动与伺服控制系统中，该器件常用于采集三相逆变器中的相电流，通过连接低阻值分流电阻实现实时反馈，为矢量控制算法提供准确的数据支持。在太阳能逆变器和储能系统中，SI8946BD-IS4R 可用于直流侧或交流侧的电流监测，确保系统在最大功率点跟踪（MPPT）和并网同步过程中具备高精度的电流闭环控制能力。此外，在电动汽车车载充电机（OBC）、DC-DC 转换器和充电桩中，该芯片可用于电池充放电电流的隔离采样，保障高压主回路与低压控制电路之间的安全隔离。
在工业自动化领域，SI8946BD-IS4R 广泛应用于 PLC 模拟量输入模块、智能电表和保护继电器中，作为前端信号调理单元，将现场传感器信号安全地传输至主控单元。由于其高 SNR 和低非线性误差，特别适合用于精密测量设备，如高精度称重系统或过程控制仪表。在 UPS（不间断电源）和工业电源系统中，也可用于输入/输出电流监控，实现过流保护与负载管理功能。得益于其小尺寸封装和高集成度，SI8946BD-IS4R 还适用于空间受限但对性能要求严苛的设计场景。
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