标签: 数字隔离器

在传统工业与现代科技高速交融的发展浪潮中，AC-DC数字电源作为电能转换的核心枢纽，不仅能将交流电精准地转化为直流电，还可通过软件编程实现电流限制、过温保护与设定输出电压等多种功能，是现代众多电力电子基础设施中不可或缺的精密供能单元。 交流电网 从工厂车间中高速运转的自动化设备，到数据中心支撑海量运算的服务器集群，AC-DC数字电源都可凭借着数字化（DSP/MCU）的控制架构，精准调节PWM波形与闭环反馈参数，提升电网能量的转换效率与输出精度。 然而，随着各种电力电子系统朝着更高功率密度、更高智能化的方向演进，如何在复杂的电磁环境中保障AC-DC数字电源的安全性与能效性已成为一项关键命题。 AC-DC数字电源中常见的电路拓扑架构为PFC（功率因数校正）+LLC谐振变换器。该架构一般会使用两颗主控芯片（DSP/MCU）协同工作，原边一颗，副边一颗。原边主控芯片主要负责PFC的控制，副边主控芯片主要负责LLC部分，以及对外的信息交互。 而在整个电源系统中，数字隔离器作为实现不同电位电路间数字信号传输与电气隔离的关键元器件，则肩负着保障系统安全与性能的重要使命。 华普微数字隔离器在AC-DC电源中的应用方案示意图 以华普微数字隔离器在 AC-DC 电源中的应用方案为例： 在PFC整流部分， 隔离驱动器CMT860XX主要用于实现PFC高压电路与原边DSP控制电路之间的电气隔离。同时，它还能有效阻挡高压电路产生的电磁干扰向控制电路传播，并放大与增强控制电路的输出信号，以满足功率开关管的导通和关断要求，确保控制信号的准确性和稳定性。 而与之配合的隔离运放器CMT1300/1311在承担电气隔离重任的同时，还能精准采集PFC整流部分的输出电流信号与电压信号，并将其转换为控制电路可以处理的信号，为电源的稳定控制提供准确的判断依据。 在直流功率转换部分， 隔离驱动器CMT860XX主要用于实现LLC高压电路与副边DSP控制电路之间的电气隔离，防止电磁干扰影响控制电路。同时，它还能通过放大与增强控制电路的输出信号，提高整个电源系统的抗干扰能力。 此外，LLC谐振变换器主要依赖精确的开关时序控制来实现软开关（如零电压开关 ZVS 和零电流开关 ZCS），以降低开关损耗。而CMT860XX能够准确地传递控制电路发出的开关信号，确保功率开关管按照预定的时序进行导通和关断，实现高效的功率转换。 数字隔离器CMT812X主要用于实现副边DSP控制电路与外部通信电路之间的电气隔离。它能有效抑制共模噪声、差模噪声和地电位差对通信的干扰，显著增强CAN通信信号的抗干扰能力，大幅降低误码率，保障通信数据传输的可靠性。 在PFC整流部分与直流功率转换部分之间， 数字隔离器CMT812X/CMT804X主要用于实现原边控制电路与副边控制电路之间的电气隔离，可进一步完善整个电源系统的隔离防护体系。 展望未来，在追求产业能效升级与绿色化、智能化发展的双重驱动下，华普微数字隔离器将继续以 “安全” 与 “高效” 为核心，持续助力AC-DC数字电源向更精密、更可靠的方向发展，为电源行业的可持续发展注入强劲动力。

啊，这些数字隔离器是在433MHz射频芯片基础上发展出来的，这是真的吗？ 在工业控制、新能源与汽车电子等领域，数字隔离器作为保障电气系统安全与稳定运行的核心电子元器件之一，正面临着性能升级与成本控制的双重挑战。而华普微，作为国内Sub-GHz射频技术先行者、芯片累计出货超10亿颗的射频专家，已成功将射频“基因”烙至电容隔离技术之中，可为行业提供更高效、可靠、灵活的数字隔离器解决方案。 目前，华普微已具备从芯片设计到封装测试的全流程自主可控能力，通过强大的射频“基因”与精密制造工艺，华普微数字隔离器不仅可实现更高的隔离电压、更强的共模瞬变抗扰度（CMTI）与更低的运行功耗，还能实现更快的数据传输速率与更低的数据传输延迟。 华普微，从射频专家到数字隔离专家 所谓数字隔离器，实际上就是在一颗芯片两侧实现的一个微型无线射频收发系统。在此系统中，射频发射端将要传输的数据信号通过OOK调制为高频脉冲信号，而后在电容电场的耦合作用下，高频脉冲信号耦合至射频接收端，并通过OOK解调为初始的数据信号，从而在电气隔离环境中完成数据信号的有效传输。 基于以上工作原理，可将数字隔离器视为一类射频芯片。而在射频芯片领域，华普微已潜心耕耘了二十余载，是国内唯一一家能同时提供包含射频信号处理和传输、信号测量、信号隔离保护等完整信号链芯片设计能力的企业。 基于成熟的射频工艺平台，华普微旗下基础数字隔离芯片、隔离接口芯片与隔离驱动芯片等产品性能已可直接媲美国际主流产品。对于华普微而言，做一款产品从来就不是在参数表上进行简单的比拼，而是对技术的深度理解与突破，我们致力于用技术创新蹚出差异化的发展道路，而非在红海市场中用价格战的镰刀削弱企业的自主创新能力。 华普微，极致性价比的数字隔离器 在集成电路行业，对于客户而言，切换供应商往往意味着重新设计电路、测试验证、承担未知风险。而华普微的数字隔离器可Pin-to-Pin完美兼容市场中的主流型号，无需改动电路设计即可实现“无缝替换”。 同时，在当今国际贸易局势愈发紧张的背景下，实现对重要电子元器件的国产化替代是增强企业供应链稳定性与安全性的必要手段。而数字隔离器作为各类高压电气系统中的“安全守护者”，推进其国产化不仅能降低对进口产品的依赖，还能更好地满足本土化的发展需求。 此外，通过特色的“预制芯片”生产方案，华普微的数字隔离芯片最短仅需3天，即可完成从客户下单到产品出货的整套生产交付流程，产品质量稳定可靠，且完全排除了因备货不足而导致客户交期延长的隐患，在全球市场中极具竞争优势。 在“内卷”时代，华普微选择了一条艰难的路：让技术创新成为破除同质化竞争的重锤。华普微数字隔离器，不是简单的市场“跟随者”，而是以射频技术重新定义数字隔离器的 “革命者”。华普微坚信，唯有将底层技术创新与客户需求深度结合，才能在激烈的市场竞争中走出特色化、差异化的发展道路。

近年来，在能源转型的战略驱动下，我国新能源汽车的保有量持续攀升，并直接推动了充电桩市场的快速增长。据中国充电联盟（EVCIPA）统计数据显示，2024全年，我国充电基础设施增量为422.2万台，新能源汽车国内销量1158.2万辆，充电基础设施与新能源汽车继续保持快速增长，桩车增量比约为1：2.7 。此外，截至2024年底，我国充电基础设施累计数量为1281.8万台，同比上升49.1% ，市场前景一片繁荣。 然而，随着国际贸易壁垒高企与国内内卷态势加剧，在此繁荣的市场中，充电桩厂商们亦面临着新的挑战。为提升产品竞争力，充电桩厂商亟需通过降本增效来应对市场竞争压力，同时还需加大对国产元器件的应用比例，以增强供应链的稳定性和安全性。例如，数字隔离器作为充电桩中的“安全守护者”，推进其国产化不仅能够降低对进口元器件的依赖，还能更好地满足本土化需求，为行业的可持续发展提供有力支撑。 充电桩不可或缺的安全需求：数字隔离器 在汽车充电桩的电气系统中，数字隔离器是确保充电桩在各种复杂电气环境和恶劣工况下安全、稳定运行的核心元器件之一，其主要负责将不同电压等级的电路隔离，以防止强电电路对弱电电路造成干扰和损坏，并保障弱电电路的控制信号能准确地传输至强电电路中。 · 电气隔离方面 ，充电桩工作时，内部的充电模块会产生高电压与大电流，若这些强电信号直接接触到负责控制和通信的弱电电路，则极易导致芯片烧毁，致使充电桩失去正常工作的能力。而数字隔离器凭借着二氧化硅（SiO2）与聚酰亚胺（PI）等具备极高电阻率和介电性能的绝缘材料，拥有着极高的隔离电压，可实现有效的电气隔离，避免充电桩系统瘫痪引发电气火灾等严重后果。 · 信号传输方面 ，充电桩工作时，内部的充电模块需要与控制模块进行高精度、高速度的信号交互，以实时监测充电过程中的电流、电压以及温度等参数，使控制系统能够及时根据充电状态调整充电策略，实现高效、安全的充电过程。而数字隔离器凭借其出色的抗干扰能力，能在此过程中保证数据信号在不同电路之间稳定传输，避免因信号失真和电磁干扰引发电气安全事故。 数字隔离器在充电桩中的应用方案简示图 例如，在上图所示的应用方案中，CMT860XX隔离驱动芯片 是保障低压控制电路稳定、安全地控制高压功率电路的核心元器件，其不仅可支持高达5.75kV的隔离电压，还可高效抑制共模噪声（CMTI＞150 kV/us），避免电磁干扰（EMI）导致控制信号失真。此外，CMT860XX还具备着4A峰值拉电流，6A峰值灌电流输出的能力，可高效控制开关器件（如IGBT、SiC MOSFET），实现高效功率因数校正，并抑制米勒效应导致的误开通现象。 CMT812X、CMT804X系列基础数字隔离芯片 支持高达5kV的隔离耐压与150Mbps的最大速率，可确保通信模块能准确地传输数据信息，其不仅可用于隔离两个电源控制模块DSP之间的电气连接，还可用于隔离电源控制模块DSP与人机交互控制与计费单元之间以及电源控制模块DSP与汽车BMS系统之间的电气连接，并确保这些模块之间能实现准确、实时的通信和交互。 CMT1300、CMT1311等隔离运放芯片 通常应用在充电桩中的PFC电路和DC-DC电路中，以阻断高压母线与低压控制电路（MCU/DSP）的直接连接，防止触电风险及设备损坏，并同时将高压母线的电流信号精准转换为低压控制电路（MCU/DSP）可处理的数据信号，满足环路控制需求，确保充电桩系统的稳定运行。 展望未来，随着充电桩市场需求的持续扩大和国产数字隔离器技术的不断进步，国产数字隔离器在中国充电桩产业链中的应用前景将更加广阔。国产数字隔离器不仅在性能上逐步媲美甚至超越国际品牌，更在成本控制和供应链稳定性上展现出显著优势，这不仅有助于我国充电桩厂商在激烈的市场竞争中脱颖而出，也为我国新能源汽车产业的自主创新和可持续发展提供了坚实的技术支撑，推动整个行业向更高水平迈进。 参考数据来源：中国充电联盟，2024年全国电动汽车充换电基础设施运行情况https://mp.weixin.qq.com/s/WYrM2YdywHRaZR79Ku6dZw

清晨，闹钟准时响起，窗帘自动拉开，床灯随之亮起，音箱中则自动传出每日的早间新闻，从而唤醒熟睡中的你，而这只是智能家居中的冰山一角。作为人类群体追求更高生活品质的居住空间，智能家居正飞速普及至我们的日常生活之中，极大地提升了生活的便利性与舒适度。 然而，随着单品智能向全屋智能的快速发展，不同智能家居设备的工作电压与通信频率等运行参数存在差异，它们共同运行在一个智能家居系统之中，其所产生的电气噪声与电磁干扰会互相影响，并形成潜在的安全隐患。例如，电气噪声可能导致线路过热，增加电气火灾的发生风险；电磁干扰可能会造成信号失真，导致电视、摄像头画面卡顿、模糊甚至丢失等。 数字隔离器，让智能家居告别电气干扰 为解决智能家居中所潜存的安全隐患，引入数字隔离器的重要性正日益凸显。资料显示，数字隔离器是一种能在高低压电路之间提供电气隔离能力的安规器件，同时其还能在电气隔离环境下实现数字信号的单向或双向传输，并可有效阻止电气噪声沿电路传播，防止电源噪声、外部电磁干扰等进入敏感电路。 简单而言，数字隔离器就像是一座 “信号桥”，既能让数字信号顺利通过，又能把两边的高低压电路隔离开，避免它们之间产生电气干扰现象 ，在智能家居行业中起到了至关重要的安全防护作用。 例如，在家用的空调设备中， CMT860xx 系列隔离驱动器可用于空调外机中控制电路与变频空调压缩机之间的隔离，其高隔离电压（如 5000VRMS）和强抗干扰能力（瞬态共模抑制典型值CMTI为± 200kV/uS）能有效隔离高低压电路，阻断干扰，确保驱动信号的有效传输，精准控制压缩机转速，使空调快速达到设定温度并稳定运行，提升制冷制热效率，降低能耗。 数字隔离器在空调机中的应用方案简示图 CMT812x系列数字隔离器可用于空调外机与空调内机之间的隔离，其能消除空调外机和空调内机之间的信号线上的共模干扰（如电机、压缩机产生的电磁噪声），确保温度、状态、控制信号的准确传输与交换，并能有效防止空调外机故障时所引发的高电流/电压冲击损坏空调内机电路。 CMT1300款隔离运放器可用于空调外机中控制电路与电流监测组件之间的隔离，其能将监测组件所采集的微弱模拟信号进行放大和调理，实现系统的故障诊断能力，防止过流、过压与过热等现象的发生。 在家用的智能电表中， CMT812x、CMT804x等系列基础数字隔离器可用于控制电路与计量模块之间的隔离，其能有效阻断电气干扰，确保采集的电压、电流微弱模拟信号准确地传输控制电路中，且其低传播延迟（典型值：9ns）的特性还可确保智能电表的计量精准。 数字隔离器在智能电表中的应用方案简示图 CMT812x、CMT804x等系列基础数字隔离器还可用于控制电路与外部通信电路之间的隔离，其能在复杂的电磁环境中，有效抵御干扰，确保数据可靠传输，确保用电数据能及时准确地上报到外部系统中。 在家用的光伏逆变系统中， CMT812x、CMT804x等系列基础数字隔离器可用于控制电路与外部通信电路之间的隔离，其能在复杂的电磁环境中，排除外部干扰，确保数字信号能及时准确地上报到外部通信系统中； 200kV/uS）能可靠地传输驱动信号，确保驱动信号不受干扰，使逆变器输出稳定的交流电，满足电网接入要求，同时保护控制电路免受高压冲击，提高系统的可靠性和稳定性。 数字隔离器在光伏逆变系统中的应用方案简示图 CMT1300、CMT1311 等隔离运放器可用于控制电路与监测组件（电流、电压与温度等参数）之间的隔离，其能将监测组件所采集的微弱模拟信号进行放大和调理，并确保信号准确地传输到控制电路中，防止过流、过压与过热等现象，以实现系统的稳定运行能力与故障诊断能力。 展望未来，随着技术的不断发展，数字隔离器将朝着小型化、集成化、高性能以及与新兴技术融合的方向持续迈进。我们有理由相信，在数字隔离器的保驾护航下，智能家居将迎来更加安全、可靠、智能的新时代，为我们创造更加美好、舒适、高效的家居生活环境。

智能电表作为构建国家智能电网的关键枢纽，除具备基本的电能计量功能外，还能实现远程抄表、实时计费与智能分析用电数据等功能，拥有着信息存储、自动控制与无线信息交互等物联网能力，是完成电能信息收集自动化和电网系统智能化的重要计量设备，可有力推动国家电力市场的改革和可持续发展。 常见单相智能电表与三相智能电表的工作原理简示图 如上图工作原理简示图所示，智能电表通常需要与高压电网连接，同时又要与低压控制电路通信，因此其必须引入电气隔离措施以提升智能电表的稳定性、安全性以及数据传输的精准度，同时保证相关工作人员的安全。 通常情况下，在智能电表中需要使用数字隔离器来完成电气隔离，数字隔离器主要用于实现高低压电路之间的电气隔离，确保智能电表的安全性、可靠性和抗干扰能力。 数字隔离器在智能电表中的应用方案简示图 在计量模块与主控MCU的串口通信中， 计量模块主要负责对高压电网中流入的电压数据和电流数据进行精确的采集与处理，而数字隔离器则用于隔离高压侧的电流互感器/分压器与低压侧的控制电路，并在电气隔离的环境下将数据信号传输至主控MCU中，确保数据传输的安全与可靠。 1、CMT812X 高速双通道数字隔离器 安全相关认证 • DIN VDE V 0884-11: 2017-01 • 符合UL 1577组件认证 • CSA认证，符合IEC 60950-1, IEC 62368-1, IEC 61010-1 and IEC 60601-1 终端设备标准 • 符合GB4943.1-2022的CQC认证 • 符合EN 60950-1, EN 62368-1 和 EN 61010-1 标准的TUV认证。 增强电磁兼容性(EMC) • 系统级ESD、EFT、浪涌抗扰性 • ±8kV IEC 61000-4-2 跨隔离栅接触放电保护 • 低辐射 数据率：DC至150 Mbps 宽电源电压范围：2.5 V 至5.5 V 工作环境温度范围：-40°C to 125°C 稳健可靠的隔离栅： • 可实现40 年以上的预期使用寿命 • 高达5 kVRMS隔离额定值 • 高达8 kV浪涌能力 • ±200 kV/μs 典型 CMTI 默认输出高电平和低电平选项 低功耗，1 Mbps 时每通道的电流典型值为1.5mA 低传播延迟：典型值为9 ns（由5V 电源供电） SOIC -16 封装（宽体），WB(N) SOW8L(宽体)与SOIC - 8（窄体) 2、CMT804X 高速四通道数字隔离器 安全相关认证 • DIN VDE V 0884-11: 2017-01 • 符合UL 1577组件认证 • CSA认证，符合IEC 60950-1, IEC 62368-1, IEC 61010-1 and IEC 60601-1 终端设备标准 • 符合GB4943.1-2022的CQC认证 • 符合EN 60950-1, EN 62368-1 和 EN 61010-1 标准的TUV认证。 增强电磁兼容性(EMC) • 系统级ESD、EFT、浪涌抗扰性 • ±8kV IEC 61000-4-2 跨隔离栅接触放电保护 • 低辐射 数据率：高达150Mbps 宽电源电压范围：2.5 V 至5.5 V 工作环境温度范围：-40°C to125°C 稳健可靠的隔离栅： • 40 年以上的预期使用寿命 • 高达5 kVRMS隔离额定值 • 高达8 kV浪涌能力 • ±200 kV/μs 典型CMTI 默认输出高电平和低电平选项 低功耗，1 Mbps 时每通道的电流典型值为1.5 mA 低传播延迟：典型值为9 ns（由5V 电源供电） SOIC16 封装 (宽体和窄体) 例如，CMT812X、CMT804X系列数字隔离器基于容耦原理，支持高5kVrms隔离电压，数据速率最高可达150Mbps，可完美满足当代智能电表对于安全稳定与高速数据传输的需求，确保计量数据能够及时、准确地传递给主控MCU，为智能电表的精准计量和高效控制提供了有力支持。 在主控MCU对外的RS485通信中， 主控MCU主要负责通过485通信接口与集中器、抄表系统等外部设备进行远程的数据交互，而数字隔离器则用于防止总线上的干扰信号反串到电表内部，同时避免电表内部的噪声影响通信线路，确保数据传输的准确性和稳定性，增强电表的抗干扰能力。 例如，CMT812X、CMT804X系列数字隔离器同样可应用在此485通信接口中，有效防止防止高压浪涌或地电位差导致的通信故障。此外，在智能电表中，CMT812X、CMT804X系列数字隔离器还可用于隔离主控MCU与外围设备（如继电器、LCD显示屏）以及隔离不同电压等级的模块，保护主控MCU免受外部信号的干扰。 展望未来，随着技术的不断创新和突破，以及太阳能、风能等绿色分布式能源的持续接入，智能电网系统将会进行持续的的优化与完善，而数字隔离器则将有望在智能电表领域发挥更为重要的作用，进一步提升电网系统的稳定性、智能性与高效性，促进清洁能源的可持续利用，为能源行业的可持续发展做出更多贡献。