國產(chǎn)替代如火如荼，淺析國產(chǎn)數(shù)字隔離芯片幾大競爭優(yōu)勢

通常情況下，在諸如工業(yè)自動化、新能源汽車、光伏、儲能、信息通訊以及電力電表等涉及高低壓之間信號傳輸?shù)牡膽?yīng)用場景中，為保障工作人員的人身安全及確保數(shù)據(jù)信號的可靠傳輸，均要求進行電氣隔離。

電氣隔離是指將高壓回路與低壓用電回路在電氣上進行隔離，以防止高頻噪聲的傳播影響系統(tǒng)的信號完整性，并保護敏感器件不受高壓浪涌和尖峰的影響，從而確保使用中的分支電路與整個電氣系統(tǒng)保持獨立，形成一個在電氣上安全隔離的系統(tǒng)。

數(shù)字隔離器作為當今實現(xiàn)電氣隔離的最佳安規(guī)器件，其不僅能隔絕兩個或多個高低壓回路之間的電氣聯(lián)系，保證強電電路與弱電電路之間信號傳輸?shù)陌踩?，還能將輸入信號進行轉(zhuǎn)換并輸出，降低噪聲，提升了電路間信號傳輸?shù)目垢蓴_能力。

國產(chǎn)數(shù)字隔離器的性能優(yōu)勢

作為各種電氣系統(tǒng)和人身安全的“隱形守護者”，數(shù)字隔離器是當代工程師在進行電路設(shè)計時所優(yōu)先考慮使用的安全組件。其不僅能對傳統(tǒng)光耦隔離器進行pin to pin的原位替代，還可以幫助工程師在確保適當隔離水平的同時提高產(chǎn)品的性能和使用壽命。

以華普微高性能雙通道CMT812X系列-基于電容耦合的數(shù)字隔離器為例：CMT812X系列電容隔離器是利用芯片內(nèi)部的微型電容實現(xiàn)左右兩側(cè)電路的高壓隔離，中間使用高電介質(zhì)材料SiO2進行電壓阻隔。同時利用電容器通高頻阻低頻的特性，可以進行信號的調(diào)制傳輸。

使用 SiO2 隔離電容傳輸信號

CMT812X系列電容隔離器擁有著優(yōu)秀的低傳播延遲能力。在5V電源供電、 負載電容CL=15pF的測試環(huán)境下，CMT812X系列電容隔離器的傳播延遲典型值僅為9ns！

開關(guān)特性測試電路及波形

CMT812X系列電容隔離器擁有著優(yōu)秀的抗共模干擾能力。在負載電容CL=15pF, 合計儀器設(shè)備和連接等效電容在±20%范圍內(nèi)的測試環(huán)境下，CMT812X系列電容隔離器的CMTI典型值可達±200 kV/μs 。

瞬態(tài)共模抑制能力測試電路

CMT812X系列電容隔離器具備著故障保護能力。當輸入或輸出電路故障時可以盡量減少對隔離柵的損壞概率。I/O故障可能導(dǎo)致對地或電源的低電阻；因而，在不限制電流的情況下，過多的功率損耗會導(dǎo)致模具過熱并造成隔離柵損壞，從而可能導(dǎo)致系統(tǒng)二次故障。

安全限定值

CMT812X系列電容隔離器擁有著超長的絕緣壽命。在行業(yè)標準的介質(zhì)層時變擊穿(TDDB) 測試下，CMT812X系列電容隔離器憑借著穩(wěn)健可靠的隔離柵能實現(xiàn)40 年以上的預(yù)期使用壽命。

絕緣壽命測試方式

此外，CMT812X系列電容隔離器隔離額定值可達5000VRMS；具備著系統(tǒng)級ESD、EFT、浪涌抗擾性能力，能實現(xiàn)±8kV的跨隔離柵接觸放電；可承受從-40°C~125°C的寬工作溫度范圍。

國產(chǎn)數(shù)字隔離器的安規(guī)認證

日常生活中，我們每天都會使用各種電氣設(shè)備，而這些電氣設(shè)備上往往都帶著各種安規(guī)認證，用以確保產(chǎn)品的品質(zhì)可靠性與消費者的使用安全。同理，在隔離器行業(yè)中，只有通過各項安規(guī)認證的產(chǎn)品，才能具備上市銷售的資格。

數(shù)字隔離器作為各種電氣系統(tǒng)中關(guān)鍵的安全組件，在國際市場進行流通時，通常需要進行以下安規(guī)認證：

· UL 1577：美國安全認證標準，用以評估數(shù)字隔離器的絕緣和隔離性能。檢查電壓隔離、泄漏電流和絕緣電阻等因素，以確保產(chǎn)品符合安全要求。

· VDE 0884-10/11：德國安全認證標準，歐洲最具權(quán)威性的認證之一。VDE 0884-10主要針對器件的隔離耐壓進行認證，而VDE 0884-11則對增強隔離額定值和壽命估計等方面進行了更新和補充。通過該認證，可以確保數(shù)字隔離器的絕緣性能和安全性符合德國及歐洲的安全標準。

· CSA：加拿大安全認證標準，用以評估數(shù)字隔離器的電氣安全、隔離性能、環(huán)境適應(yīng)性和生產(chǎn)過程的合規(guī)性，以確保產(chǎn)品符合相關(guān)的安全標準和要求

· CQC：中國安全認證標準，用以評估數(shù)字隔離器的各項性能指標與工廠生產(chǎn)過程的合規(guī)性等，以確保產(chǎn)品符合中國的質(zhì)量、安全和性能標準。

· TUV：歐洲安全認證標準，用以評估數(shù)字隔離器的電氣安全、隔離性能與環(huán)境適應(yīng)性等要求，以確保產(chǎn)品符合安全要求。

目前，華普微旗下全系隔離產(chǎn)品已均有型號通過了UL1577、CSA與CQC等多項國際權(quán)威安全認證，核心技術(shù)指標達到或優(yōu)于國際競品水平。通過以上認證，設(shè)備制造商們便可放心地在全球范圍內(nèi)將這些產(chǎn)品用于其設(shè)備之中。

審核編輯 黃宇