TI新型隔離器件為工業(yè)與汽車系統(tǒng)保駕護(hù)航

眾所周知，在傳輸功率時(shí)，功率是電壓和電流的乘積。為了傳輸更高的功率，可以提高電壓或者增大電流。一般來(lái)說(shuō)，提高電壓是在電氣或成本上比較容易實(shí)現(xiàn)的方法，因此，出于低壓側(cè)安全的考慮，就需要加入隔離措施，也就需要用到隔離器件。

德州儀器(TI)對(duì)于隔離器件市場(chǎng)非常重視，一直在不斷投入，全力打造更為完善的產(chǎn)品線。今年10月，TI推出ISO224隔離放大器，隨后又推出兩款新型隔離式控制器局域網(wǎng)(CAN)靈活數(shù)據(jù)速率(FD)收發(fā)器。針對(duì)這些新品，TI隔離器產(chǎn)品線產(chǎn)品市場(chǎng)工程師 Neel Seshan和半導(dǎo)體事業(yè)部中國(guó)區(qū)汽車電子技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理師英，詳細(xì)闡述了如何利用電容隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的便利性和穩(wěn)定性，以及新產(chǎn)品在工業(yè)與汽車市場(chǎng)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。

TI利用電容隔離技術(shù)打造寬廣的產(chǎn)品線

目前，市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的隔離技術(shù)有很多種，最常見(jiàn)的有光電隔離和變壓器隔離。TI采用的技術(shù)是電容性的隔離，這種隔離技術(shù)所使用的核心材料是二氧化硅。之所以采用電容隔離技術(shù)，是因?yàn)槎趸璞旧砭哂凶罡叩慕殡姀?qiáng)度。光電隔離器件所使用材料的介電強(qiáng)度是20 Vrms/μm，變壓器隔離器件所使用材料的介電強(qiáng)度是300 Vrms/μm，而電容隔離技術(shù)使用的二氧化硅的介電強(qiáng)度高達(dá)500 Vrms/μm。

不僅如此，光電隔離和變壓器隔離中所使用的材料是有機(jī)材料，有機(jī)材料對(duì)于外界環(huán)境因素的變化很敏感，最常見(jiàn)的是濕度和溫度。當(dāng)濕度和溫度發(fā)生變化的時(shí)候，有機(jī)材料的介電強(qiáng)度也會(huì)隨之發(fā)生變化。因此，在外界環(huán)境變化時(shí)，有機(jī)材料的性能相對(duì)不夠穩(wěn)定。而二氧化硅就是玻璃，受溫度和濕度變化的影響可忽略不計(jì)，所以非常穩(wěn)定，這也是TI使用電容隔離技術(shù)的主要原因。

TI有著非常寬廣的隔離器產(chǎn)品線，具體包括：數(shù)字隔離器與數(shù)字隔離器+隔離電源產(chǎn)品；隔離接口，包括I2C、RS-485、隔離LVDS高速信號(hào)傳輸接口、隔離CAN；隔離柵極驅(qū)動(dòng)；隔離式ADC和隔離放大器，就是集成的隔離放大器或隔離運(yùn)放。

ISO224隔離放大器具有最佳可靠性

ISO224增強(qiáng)型隔離放大器具有業(yè)內(nèi)最高的精度和工作電壓，以及極長(zhǎng)的使用壽命、能夠大幅提升隔離性能，尤其適用于電壓采樣設(shè)計(jì)部分的器件。其最主要的三個(gè)特點(diǎn)是：

① 具有最高可靠性，用隔離電壓數(shù)值來(lái)表征的話，它的隔離電壓比既有產(chǎn)品高出50%，可以提供更長(zhǎng)時(shí)間的可靠性工作壽命。

② 具有市場(chǎng)上最高的電壓測(cè)量精度，在±12 V以內(nèi)的電壓傳感或電壓測(cè)量應(yīng)用中，目前能夠做到精度最高的隔離運(yùn)算放大器。

③ 集成很多器件診斷功能，可以讓電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)更安全，提升器件自身的診斷和復(fù)位能力，同時(shí)精簡(jiǎn)了外部電路設(shè)計(jì)。目前，在安全性要求非常高的工業(yè)領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域中，很多器件都需要自身具有診斷功能。

隔離式CAN FD收發(fā)器提升通信可靠性和保護(hù)性能

隔離器件典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括工業(yè)應(yīng)用和汽車應(yīng)用，而CAN FD正在成為下一代汽車通信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。TI新推出的兩款隔離式CAN FD收發(fā)器ISO1042和ISO1042-Q1提供業(yè)內(nèi)更高的隔離等級(jí)和更長(zhǎng)的使用壽命，具備更高工作電壓、更高抗擾度和更低電磁輻射，幫助工程師提高工業(yè)和汽車系統(tǒng)的通信可靠性和保護(hù)性能。

ISO1042是業(yè)界超小型增強(qiáng)隔離式CAN FD收發(fā)器，能提供更高的總線故障保護(hù)。其具有四大特性：

① 具有最高工作電壓，同ISO224一樣，ISO1042的高工作電壓可以提升可靠性和可靠工作壽命。

② 兼容CAN FD協(xié)議，CAN FD可以為電子系統(tǒng)提供更高速率，相比于傳統(tǒng)的CAN總線能提供超高速率的數(shù)據(jù)通信。從EMC和EMI角度來(lái)講，ISO1042可以提供最小的電磁干擾輻射和最高的抗電磁干擾性能。也就是說(shuō)，它的EMC和EMI水平都非常高，性能非常好。

③ 保護(hù)和診斷方面，ISO1042能夠?qū)崿F(xiàn)70 V抗干擾電壓的最高可靠性保護(hù)和總線保護(hù)性能。

④ 作為CAN FD收發(fā)器，另一個(gè)顯著性能體現(xiàn)在通信傳輸速率參數(shù)上，ISO1042能夠?qū)崿F(xiàn)5 Mbps通信傳輸速率，同時(shí)有低至215 ns的最低環(huán)路延遲，使得CAN FD總線通信速率有很大提高。