为应对三大隔离挑战，德州仪器(TI)的新解决方案加强了工业和汽车系统另一个子系统的可靠性，并隔离了不需要的交流分量或噪声，这需要使用隔离器件。隔离可用于保护操作员和低压电路免受高压影响，处理通信子系统之间的地电位差，并提高抗扰度。为应对市场对隔离技术要求的不断提高，德州仪器(TI)近期推出了两款先进的隔离器产品，包括ISO224增强型隔离放大器和ISO1042隔离式CAN收发器，为客户带来更高的可靠性、增强的性能和更小的隔离尺寸经验。与同类产品相比，TI的全新隔离解决方案比传统CAN标准具有更高的工作电压和更快的通信速度，可帮助工程师更好地保护低压电路，改善电网基础设施、电机驱动和楼宇等工业应用。自动化）和混合动力电动汽车和纯电动汽车（HEV/EV）的通信吞吐量。德州仪器隔离器产品线产品营销工程师NeelSeshan德州仪器隔离器产品线产品营销工程师NeelSeshan在媒体吹风会上表示，TI非常重视隔离器件市场的投资。过去，TI发布了ISO7和ISO8系列隔离器件，以及隔离+隔离功率器件ISOW，可以同时服务于工业和汽车电子。TI一直注重在该领域的投资，设计和制造更先进的隔离电子元器件产品。以全新隔离解决方案应对三大挑战目前，隔离市场主要面临三大挑战。第一个挑战是鲁棒性，这在电子系统设计中经常遇到。比如需要测量高压端的信号，如何将高压端的信号安全的传输到低压端。第二个挑战是可靠性，指的是在危险或非常嘈杂的环境中的可靠性。在现代电子系统中，经常存在高温或高噪声的电子环境。在这样的条件下，信息和信号如何有效传递。第三个挑战是规模。现在电子系统的尺寸越来越小，工程师往往需要在更小的单位体积内实现更多的功能。众所周知，在传输功率时，功率是电压和电流的乘积。传输更高功率的方法有两种，一种是增加电压，另一种是增加电流。增大电流对线材的要求更高。一般来说，电流越大，传输电阻越小。在这种情况下，只能增加铜线的截面积，集成系统的成本也会大幅增加。考虑到传输更高的功率，提高电压无论从用电还是从成本上来说都是比较容易的方法。因此，为了低压侧的安全，需要增加隔离措施。隔离器件的应用场景非常广泛，包括工厂自动化、电网基础设施、电机驱动、楼宇自动化、工业交通、汽车（OBC、BMS）等诸多领域。NeelSeshan提到，市场上常见的隔离技术有很多，最常见的是光电隔离，解决了大家熟知的光耦。二是变压器隔离，也是一种很常见的隔离技术。TI采用的技术是电容隔离，核心材料是二氧化硅。之所以采用这种技术，是因为二氧化硅本身的介电强度最高可达500Vrms/μm。光电隔离器件、变压器等所用材料的介电强度远低于此值。具体来说，德州仪器隔离器件的内部结构有两个核心DAI，每个DAI都有一个电容信号。信号进入线路后，首先通过第一个隔离器调制，然后通过绑定进入第二个。耦合到第二个DAI的隔离器通过第二个DAI对其进行解调，并以电子方式传输。信号传输路径历史机通过两个与信号对应的隔离电容，这是TI新一代隔离器件普遍采用的增强隔离性能的技术。NeelSeshan表示，这些先进的隔离技术将为电子技术系统设计带来诸多好处。首先，可靠的电机隔离可以使电子系统具有更长的使用寿命；其次，在嘈杂环境下的高可靠性运行也是该技术的主要优势之一，在非常嘈杂的环境下Relay可以大大提高性能隔离；第三，在很多设备的情况下，当其他电子元器件集成TI最新的隔离技术时，将会实现更多的功能。ISO224增强型隔离放大器ISO224是一款具有业界领先精度、工作电压和极长使用寿命的隔离放大器，可大幅提高隔离性能。它通常用于电压采样设计部分，具有以下三个主要特点：首先，它具有出色的可靠性。根据TDDB测试得到的数据，ISO224在1.5kV下的寿命测试为135年，而一般电子系统的寿命为数年或十年、二十年。因此，ISO224可以为电子设备的可靠运行时间带来非常大的寿命预期。同时，ISO224具有共模瞬态噪声的变化能力。当工作在非常嘈杂的环境中时，可以达到80Vrms/μs的共模瞬态噪声抑制能力，能够在嘈杂的环境中提供可靠的隔离。其次是增益误差，运放增益误差本身的漂移，ISO224B可以实现0.3%的增益误差，所有性能参数可以在-55度到125度的整个温度范围内实现。同时，隔离运算放大器的输出带宽最高可达275kHz。输出信号带宽越宽，测量系统的信号响应越快。一个典型的应用场景是电机控制，因为电机在高速运行，当测量到电压变化时，需要对Maya驱动和控制系统做出快速响应。在这种情况下，更宽的输出信号带宽可以使系统设计更快。反应。ISO224能给设计带来的另一个好处是简化了外部电路设计和强大的诊断能力。ISO224电源可以直接连接到低压侧的5V系统，无需任何额外的外部元件，输入也可以直接连接到ADC，最大限度地减少了外部元件和PCB面积和成本。供电设计方面，为单端5V满电供电，不需要正负压设计。与传统的隔离放大电路相比，简化的设计可减少60%的PCB面积。从诊断功能上看，当输出端的功能电压或供电正常，隔离高压供电系统正常工作时，器件会有共模电压输出。当高压侧或隔离侧电源出现问题时，共模电压将降至零。利用这个特性，ISO224可以诊断高压侧是否正常工作。ISO1042隔离式CAN收发器ISO1042是业界超小型增强型隔离式CANFD收发器，可提供更高的总线故障保护。众所周知，CANFD正在成为下一代汽车通信领域的标准。ISO1042有四个特点：一是工作电压高，与ISO224一样，ISO1042的工作电压高，可以提高可靠性和可靠工作寿命。同时，兼容CANFD协议，CANFD可以为电子系统提供更高的速度，相比传统的CAN总线可以提供超高速的数据通信。从EMC和EMI的角度来看，ISO1042可以提供最小的电磁干扰辐射和最好的抗电磁干扰性能，即其EMC和EMI性能等级非常高。在保护诊断方面，ISO1042可实现70V抗干扰电压的绝对可靠性保护和母线保护性能。ISO1042在测试可靠寿命时增加5000V高压，预计可靠工作寿命可达270年，较以往产品可提高80%的参数。在提高可靠寿命的情况下，实际上降低了最终电子系统的引入成本，无论是工业设备还是汽车电子系统。此外，ISO1042还在汽车级或受控环境中制造和测试，以确保高一致性和高可靠性。作为CANFD收发器，另一个显着性能是通信速率的实现。在通信速率参数方面，ISO1042可以实现5Mbps的通信传输速率，同时最大循环延迟低至215ns，这使得CANFD总线通信速率非常高。很大的进步。隔离技术的重要性不言而喻。对于隔离技术的发展现状和未来趋势，NeelSeshan表示，即使现阶段，对隔离技术仍有很多新的要求。多年来，汽车电子并不是孤立的。随着新能源汽车的快速发展，对隔离的要求越来越多，运行在任何不同电压域之间的子系统之间都需要隔离。新能源汽车的出现带来了汽车电池管理系统（即BMS）、电动汽车发动机驱动、OBC车载电池充电器、DC/DC车载能源电池组、高压转低压DC/DC转换器，这些汽车零部件都对隔离器件提出了新的要求。同时，这也说明，一是市场应用场景需要更多的隔离产品，二是隔离技术本身也在不断提出新的要求，比如更小的体积、更高的集成度、更高的精度、更高的详细性能参数等隔离电压也在不断发展。从这两个角度来看，隔离技术本身应该随着市场需求不断发展。【原创稿件，合作网站转载请注明原作者和出处为.com】
