时间:2025/12/27 5:53:03
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Si8947AD-IS4是Silicon Labs推出的一款高性能、高隔离度的数字隔离器,广泛应用于工业自动化、电源管理、电机控制以及需要高抗噪能力和电气隔离的系统中。该器件基于Silicon Labs专有的电容隔离技术,能够在紧凑的封装内提供出色的噪声瞬态抗扰度和长期可靠性。Si8947AD-IS4支持高达5 kVRMS的隔离电压,并符合UL1577、IEC 60747-17和VDE0884-10等国际安全标准,适用于严苛的工作环境。该芯片采用4通道配置,所有通道均为单向传输,可灵活用于信号隔离和通信接口保护。其集成的故障安全功能(如开路失败模式检测)提升了系统的安全性与诊断能力,在发生输入端断线或故障时能够输出预定义的安全电平,避免误操作。此外,该器件具有低功耗特性,支持宽温度范围工作(-40°C 至 +125°C),适合在高温工业环境中稳定运行。
品牌:Silicon Labs
类型:数字隔离器
通道数:4
方向配置:4个正向通道
最大数据速率:150 Mbps
隔离耐压:5000 V RMS
工作电压:3.0V ~ 5.5V(VDD1),3.0V ~ 5.5V(VDD2)
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
封装类型:SOIC-16(宽体)
绝缘材料厚度:>0.4 mm
共模瞬态抗扰度(CMTI):>100 kV/μs
传播延迟:典型值 10 ns
电源电流:每通道典型 1.2 mA
安全认证:UL1577、IEC 60747-17、VDE 0884-10 Class II
Si8947AD-IS4的核心特性之一是其基于硅基电容式隔离技术,这种技术利用高频调制将信号跨过微型电容屏障进行传输,从而实现输入与输出之间的电气隔离。相比传统的光耦合器,该技术无需发光二极管和光电晶体管,因此不存在老化问题,寿命更长且性能更加稳定。同时,由于没有LED响应时间限制,其开关速度显著提升,能够支持高达150 Mbps的数据速率,满足高速通信需求,如SPI、UART、I2C和CAN总线隔离。该器件具备优异的共模瞬态抗扰度(CMTI >100 kV/μs),即使在存在快速电压变化的高压环境中(如变频器、逆变器中),也能确保信号完整性,防止因噪声引起的误触发。
另一个关键特性是集成了开路失败检测功能。当任一输入引脚出现断线或悬空状态时,输出端会自动进入预设的安全电平(高或低,取决于型号配置),从而防止下游电路误动作,特别适用于功能安全要求较高的系统,如工业PLC、伺服驱动器和医疗设备。此功能增强了系统的诊断能力,有助于实现IEC 61508或ISO 13849等功能安全标准合规性。
Si8947AD-IS4还具有低功耗优势,每个通道仅消耗约1.2 mA电流,在全速运行下仍保持较低的总功耗,有利于提高系统能效并减少散热设计负担。其宽电源电压范围(3.0V–5.5V)允许与多种逻辑电平接口直接连接,无需额外电平转换电路,简化了系统设计。此外,器件采用宽体SOIC-16封装,引脚间爬电距离足够大,满足加强绝缘要求,确保在污染等级较高的环境下仍可安全使用。
Si8947AD-IS4广泛应用于对电气隔离和系统可靠性要求极高的工业与电力电子领域。在工业自动化系统中,它常用于可编程逻辑控制器(PLC)的数字量输入模块,将现场传感器信号与内部控制器隔离,防止地环路干扰和高压串入损坏主控单元。在电机驱动和伺服控制系统中,该器件可用于隔离PWM控制信号和反馈信号(如编码器信号),保障控制精度与人身安全。在新能源领域,尤其是在光伏逆变器和储能系统中,Si8947AD-IS4被用于隔离DC-Link电压检测、电流采样信号以及通信接口(如RS-485/CAN),以应对高dv/dt环境下的噪声挑战。
此外,该芯片也适用于医疗设备中的信号隔离环节,例如病人连接设备的监测模块,需满足严格的电气安全标准,防止漏电流危害患者。在电动汽车充电基础设施中,如车载充电机(OBC)和直流快充桩,Si8947AD-IS4可用于隔离BMS(电池管理系统)通信信号和功率级控制信号,确保高压侧与低压侧之间的安全隔离。其高CMTI性能和故障检测机制使其成为构建符合IEC 61800-5-1、IEC 62109等标准的电力转换系统的理想选择。对于需要功能安全认证的设计,该器件提供的诊断能力和长期稳定性有助于缩短产品认证周期并提升整体系统安全性。
Si8642BB-IM, ADuM140x系列, ISO7741, Si8921BC