数字隔离芯片产品对比

一、  数字隔离技术简介
数字隔离器是一种在电气隔离器状态下实现数字信号传输的器件，广泛应用于工业控制、电力能源、通信网络、仪器仪表、消费电子等各种电子系统设备中。
最早出现的数字隔离器是光耦。光耦利用“电-光-电”转换原理，实现信号的隔离传输，目前常见的结构由发光二极管和光敏三极管组成，两者之间采用导光胶实现隔离和光信号传输。在2000年以前，光耦是唯一的一种数字隔离器，所以它也成为了数字隔离器的代名词。

光耦虽然可以满足基本的数字隔离需求，但是存在功耗大、速率低、寿命短的缺点，严重限制其在低功耗、高性能、高可靠性场合的应用。
随着技术的发展和创新，电子系统对数字隔离器的性能提出了更高要求，因此高传输速率、低功耗、高可靠性、小体积、高集成度的数字隔离器成为了国内外研究的热点问题，自2000年以来，涌现出基于CMOS工艺的电容耦合隔离器（容耦）、电磁耦合隔离器（磁耦）、巨磁阻隔离器等新型隔离器。
电磁耦合隔离器由初级电路、片上变压器、次级电路组成，利用“电-磁-电”变化原理实现信号的隔离传递，其中如何设计和加工具有高耐压的片上微型变压器，并构建与之精确配合的发送和接收电路是电磁隔离器设计的关键技术。

电容耦合隔离器由初级电路、片上电容、次级电路组成，利用电容的“通交流、阻直流”特性实现信号的隔离传递，其中如何设计和加工具有高耐压的片上电容以及提高共模瞬态抑制能力是电容耦合器的设计关键技术。

巨磁阻隔离器由初级电路、线圈、巨磁阻薄膜、次级电路组成，利用线圈产生磁场，并由巨磁阻薄膜感知磁场变化实现信号的隔离传递，其中如何设计和加工巨磁阻薄膜，是巨磁阻隔离器设计的关键技术。

在下表中，我们总结了上述各种隔离器的特点，可以看出，采用CMOS工艺制造的数字隔离器在功耗、速率、寿命方面更具有优势，尤其是电容耦合和电磁耦合方式正在加速取代传统的光耦合器，成为数字隔离器的首要选择。
尽管大部分人此前可能都没听说过数字隔离器，但它却是电子产品与众多设备生产中不可或缺的重要组成部分。从光耦到数字磁隔离器，小芯片是决定安全的大问题，小小数字隔离器的背后是广阔的拓展空间，也是实现自主研制、替代升级的破土之力。
中科格励微作为集成电路研发平台，自2010年长期开展电磁耦合数字隔离器研究，并于2017年自主研制出国内首款数字磁隔离器，有效打破了国际大厂的技术垄断，填补国内的技术空白。相关产品目前已通过了UL1577安全认证，广泛应用于国内主要工业部门。

二、数字磁隔离器对标芯片
我司目前研制的数字磁隔离器是基于电磁隔离原理实现数字信号隔离传输的器件。保障不同电气系统间的安全，实现系统种噪声的隔离，提升系统整体可靠性，是光耦器件的理想替代品。在工业控制、汽车电子、仪器仪表、医疗设备、通讯通信等多种应用场景下得到了广泛的使用。目前与国外厂家ADI、TI、SI（芯科）、MAX（美信）均有对标产品。以下是目前产品的对标型号（参考）列表：
  
产品
  
名称
  
ADI
TI
SI
NVE
Avago
Maxim
GL12XX
  
GL320X
ADUM110X
  
ADUM120X
  
ADUM320X

  
ISO7X2X
  

  
SI8X2X
IL711X
  
IL712X
HCPL903X
  
HCPL093X
MAX12XX
GL140X
  
GL240X
  
GL344X
  
GL744X
ADUM140X
  
ADUM240X
  
ADUM344X
  
ADUM744X

  
  
ISO7X4X
  

  
  
SI8X4X
IL715X
  
IL716X
  
IL717X
HCPL90XJ
  
HCPL09X
  
ACML-74X0
MAX14XX
GL764X
ADUM764X
ISO776X
Si866x.
无
无
无
我司数字隔离芯片与国外主流厂家对标芯片主要参数对比如下：
  
主要特性
  
GL14XX
ADUM140X
ISO774X
SI862X
传输速率
150Mbps
90Mbps
100Mbps
150Mbps
工作电压
3V-5.5V
3V-5.5V
2.5V-5V
2.5V-5[url=]V[/url][张1]
温度
-40℃-125℃
-40℃-125℃
-40℃-125℃
-40℃-125℃
CMTI
25kV/μs
25kV/μs
100kV/μs
35kV/μs
UL1577
有
有
有
有
封装
塑封SOP16
塑封SOP16
塑封SOP16
塑封SOP16
通过上表可以看出，我司所研制的数字隔离芯片与国外对标隔离产品采用了同样的封装形式、信号传输方式，国产数字隔离器芯片主要性能参数达到了国外对标芯片的指标，可完全替换进口对标芯片进行应用。同时我司在产品的技术方案和产品应用服务方面会给到客户最快捷支持，比国外厂家具有的优势。