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[导读]德州仪器(TI)近日推出一款具有集成电源的新型单芯片增强型隔离器ISOW7841,支持3V至5.5V的输入电压范围,同时提供业界最佳的0.65W输出功率。其最大性能优势在于效率比现有集成器件高出80%。 如何在更小的封装内提供

德州仪器(TI)近日推出一款具有集成电源的新型单芯片增强型隔离器ISOW7841,支持3V至5.5V的输入电压范围,同时提供业界最佳的0.65W输出功率。其最大性能优势在于效率比现有集成器件高出80%。

 

如何在更小的封装内提供更高性能呢?TI隔离器全球市场经理Gina Hann给出了答案。

 

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图 TI隔离器全球市场经理Gina Hann

 

据介绍,得益于ISOW7841的超低功耗,器件结温降低到40℃。因此,与其它集成解决方案相比,ISOW7841可实现更高的功率输送、更大的通道数和更长的系统寿命。Gina Hann告诉21ic记者,DC/DC本身设计的优秀性使其实现更高的效率,没有把多余的损耗转换成热量。同时,整个芯片的设计也经过优化,进一步降低了产品的结温。

 

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图 ISOW7841与其它集成解决方案相比结温显著降低

 

ISOW7841属于TI的第三代单芯片增强型隔离方案,具有三个正向/一个反向通道配置,是ISOW78xx系列首款器件。其1kVrms的工作电压有助于提高系统的可靠性和寿命。数据传输速率高达100 Mbps。

 

通过降低系统噪声并提供强大的电磁兼容性,ISOW7841可提高系统信号的完整性,以符合国际电工委员会(IEC)61000-4-x静电放电和电气快速瞬态事件标准要求,其辐射发射水平低于10dB。 

 

据Gina Hann介绍,这10dB对系统设计意味着可以轻松通过相应的测试,满足系统指标要求,从而提高整个系统的稳定性和冗余度。从下图测试中可以看到,绿色是测试信号对外辐射的频谱,上面的蓝色阶梯形状是对应的IEC EMC测试标准。在大部分的频段上,ISOW7841都有很大的余量,即使中间的两个尖峰,ISOW7841也有3至5dB的余量。

 

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图 ISOW7841满足IEC EMC测试标准

 

在哪些应用中ISOW7841能充分发挥其优势呢?Gina Hann表示,工业现场往往都需要用到隔离技术。工厂前端传感器做信号采集,连接若干生产线,设备到设备之间进行长距离传输,最后到后台信号的处理,整个系统非常复杂。一些从220V甚至380V进入的高电压,最终到为MCU供电的3.3V,从强电到弱电,其中涉及对人身的保护,以及整个系统的稳定性和信号传输的正确性。要确保整个复杂的系统正常运行,这些都需要通过隔离器对电源和信号进行保护。

 

除此之外,电网基础设施、电机控制、隔离电源以及测试和测量设备中也经常要用到隔离器。

以智能电网为例,从原端发电输电几十万伏的高电压,再进行高压的传输,到变电站,逐步降压,最终进入千家万户。由于整个电网是高压的,对人身安全提出了非常高的要求,很多情况都不适合人去进行操作,隔离方案的性能非常关键。

 

相较于分立式解决方案,ISOW7841将数据隔离和电源隔离合二为一,有效的减少物料清单和电路板空间,并有助于简化和加快系统认证。据Gina Hann介绍,目前,TI现有客户有一些多通道系统或是空间受限的应用场景,他们都非常迫切需要ISOW7841这样的集成解决方案。

 

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图 ISOW7841可取代数据隔离和电源隔离电路

 

此外,有些应用场景周围环境就比较复杂,例如需要配合变频器、马达电机等大功率设备,其噪声干扰非常强,对整个系统的稳定性要求非常高。ISOW7841凭借辐射水平低、抗干扰的特点,也能确保这类系统实现可靠运行。Gina Hann透露,TI今年还将陆续推出ISOW78xx系列的其他型号,为客户提供多种的选择,为更多的系统带来可靠高效的解决方案。

 
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