隔离门驱动器在许多系统中的电力传输扮演着重要角色。对此，高性能模拟与混合信号IC厂商Silicon Labs推出可支持高达5KV隔离额定电压值的ISO driver隔离驱动IC Si823x。该器件为业界最快速及最高集成度的隔离门极驱动IC，广泛地应用在UPS、变频器、逆变器、通信电源、电源供应器、马达控制和照明系统等领域，主要型号为Si8233、Si8230。

　　降低成本及设计复杂度

　　隔离驱动IC Si823x是基于Silicon Labs的电容隔离技术专利制造的，现在作为一个单芯片的解决方案推出，正如工程师们所期望的，该器件是面向针对极为重视安全性的工业系统和以120/220V供电的通用型电源，能极大降低BOM成本及复杂度(比光耦加驱动器的方案减少12个外部元件)，此外，Si823x组件具备超快速的50ns传播延迟，比普通光耦合器结合门极驱动器方案的速度快五倍以上，可实现时序容限增加和更高的系统效率。由于采用主流先进的CMOS工艺技术，ISO driver组件的性能不会因为时间和温度的变化而衰减，而这些问题在光耦合器方案中却很常见。由此可见，相较于以光耦合器为基础的解决方案，Si823x ISO driver系列能提供给客户许多性能上的改善。一方面包括显著地改善MOSFET的开关次数，而减少FET开关周期的功耗则能让供电更有效率;另一方面Si823x 能有效改善集成型重叠防护的效率。

【Si8230BD-IS】

Silicon Labs 的 ISOdrivers 产品提供了很低的传输延迟，具有更好的时序余量、绝对可靠的的工作温度和时间以及无以伦比的规模和成本效益。1、2.5、3.75 和 5.0 kV 的隔离额定值都可用。驱动器间耐受电压为 ±1500 VDC，而且驱动器可以连接到相同或独立的地线进行接地，或者连接到浮动电压。此类产品提供各种不同选项，包括带有单个 PWM 输入或双输入单通道，用于高侧/低侧驱动器的 LED 仿真器输入或数字输入。产品选项包括宽体或窄体 SOIC 封装，或紧凑型 5x5 LGA。隔离额定值范围是 2.5kVrms 至 5kVrms。

规格摘要

峰值输出电流：0.5 UVLO

电压：8

隔离额定值(输入/输出)：

封装类型：WB SOIC16

【Si823x 数据表】

0.5 和 4.0 安培 ISOdriver(2.5 和 5 kVRMS)Si823x 隔离驱动器系列将两个独立、隔离的驱动器集成到一个封装内。Si8230/1/3/4是高侧/低侧驱动器，而 Si8232/5/7/8 是双驱动器。可选峰值输出电流为 0.5 A(Si8230/1/2/7) 和 4.0 A (Si8233/4/5/8) 的版本。所有驱动器的最大供电电压为 24V。

Si823x 驱动器采用 Silicon Labs 自主研发的硅隔离技术，提供符合 UL1577 的 5kVRMS 耐受电压以及 45 ns 快速传送时间。驱动器输出可连接到相同或独立的地线进行接地，或者连接到正或负电压。单个控制输入 (Si8230/2/3/5/7/8) 或 PWM 输入(Si8231/4) 配置提供滞后大于 400 mV 的 TTL 级兼容输入。高度的集成、低传送延时、较小的外形及其灵活性和成本效益性使 Si823x 系列非常适合 MOSFET/IGBT 门驱动器隔离应用。

主要特点

• 两个完全隔离的驱动器集成在一个封装内

• 最高 5 kVRMS 输入到输出隔离

• 驱动器到驱动器差分电压峰值为 1500 VDC

• HS/LS 和双驱动器版本

• 最高 8 MHz 切换频率

• 0.5 A 峰值输出 (Si8230/1/2/7)

• 4.0 A 峰值输出 (Si8233/4/5/8)

• 高电磁抗扰度

• 符合 RoHS 的封装：

• SOIC-14/16 宽体

• SOIC-16 窄体

• LGA-14

• QFN-14(与 LGA-14 封装引脚兼容)

应用

• 供电系统

• 电机控制系统

• 直流到直流隔离供电

• 照明控制系统

• 等离子显示器

• 太阳能和工业变换器

安全认证

• UL 1577 认证

• 1 分钟内最大 5000 VRMS

• CSA component notice 5A 认证

• IEC 60950-1、62368-1、60601-1(强

化绝缘)

• VDE 认证合规

• VDE 0884-10 基本绝缘

• EN 60950-1 强化绝缘

• CQC 认证

• GB4943.1

1. 功能列表

Si823x 重要功能如下所列。

• 一个封装内两个完全隔离的驱动器：

• 最高 5 kVRMS 输入到输出隔离

• 最高 1500 V 直流 峰值驱动器到驱动器差分电压

• HS/LS 和双驱动器版本

• 最高 8 MHz 切换频率

• 0.5 A 峰值输出 (Si8230/1/2/7)

• 4.0 A 峰值输出 (Si8233/4/5/8)

• 高电磁抗扰度

• 45 ns 传送延时(最大)

• 独立 HS 和 LS 输入或 PWM 输入版本

• 重叠保护和可编程死区时间

• AEC-Q100 认证

• 宽工作范围：

• –40 至 +125 °C

• 符合 RoHS 的封装：

• SOIC-14/16 宽体

• SOIC-16 窄体

• LGA-14

• QFN-14(与 LGA-14 封装引脚兼容)

　　高可靠性，减少电路板面积

　　Si823x ISO driver系列可支持高达24V的门驱动电压，以及0.5A至4.0A的输出电流峰值，能为MOSFET和绝缘门双极性晶体管(IGBT)应用提供最佳的驱动力，确保外部开关晶体管的快速关闭和启动，具有更高的系统可靠性，以实现最大的能源效率，符合当今的“绿色”能源标准要求。Si823x采用了符合RoHS标准的封装：SOIC-16宽体，SOIC-16窄体，LGA-14三种封装。该器件还具有宽工作温度范围：-40°C至+125°C。除此之外，隔离驱动IC Si823x系列较其它竞争方案能提供更高的可靠性、更佳的噪声抗扰性，高电磁抗扰度，并减少50%的印制电路板面积。

　　可编程化，通过多种安全认证

　　除了性能、集成度和稳定性等优点外，Si823x系列的特点还包括可编程化的空载时间，让使用者能针对效率进行最佳化。在系统启动或关闭期间，若输入电流过低，则位于隔离型驱动器的输入及输出两侧的集成型欠压避锁(UVLO)电路将能避免FET驱动器错误的开关，如 此便能保护电源供应不受损害。隔离驱动IC Si823x系列已通过UL1577认证，VDE认证，CQC认证等多种安全认证。

　　总结

　　综上所述，在设计精密、高效率的电力输送系统时，电源系统工程师面对许多的挑战。Silicon Labs通过提供较传统解决方案更高的功能集成性以及更显著的性能提升，帮助解决客户所面临的关键问题。紧凑的封装，低传输延时，灵活性，具成本效益，高性能的选择和强大的可靠性使Silicon Labs这款ISO drivers隔离驱动IC Si823x成为隔离MOSFET / IGBT栅极驱动应用系统设计人员的理想选择。

　　相关元件供应

　　型号：SI8230BD-D-ISR           品牌：SILICON LABS

　　型号：SI8233BD-D-ISR           品牌：SILICON LABS

　　型号：SI8233AD-D-ISR           品牌：SILICON LABS

　　型号：SI8233BD-C-ISR           品牌：SILICON LABS

　　型号：SI8233BB-D-IM            品牌：SILICON LABS

　　型号：SI8233AD-D-IS            品牌：SILICON LABS

　　隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出。输入，输出和工作电源三者相互隔离，特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器，是工业控制系统中重要组成部分。

　　1、供电系统的抗干扰设计　对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰，产生尖峰干扰的用电设备有：电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯等。尖峰干扰可用硬件、软件结合的办法来抑制。

　　干扰控制器

　　(1)用硬件线路抑制尖峰干扰的影响。常用办法主要有三种：①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器，将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上，从而减弱其破坏性;②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器，利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲;③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻，利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压，从而削弱干扰的影响。

　　(2)利用软件方法抑制尖峰干扰。对于周期性干扰，可以采用编程进行时间滤波，也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样，从而有效地消除干扰。

　　(3)采用硬、软件结合的看门狗(watchdog)技术抑制尖峰脉冲的影响。软件：在定时器定时到之前，CPU访问一次定时器，让定时器重新开始计时，正常程序运行，该定时器不会产生溢出脉冲，watchdog也就不会起作用。一旦尖峰干扰出现了“飞程序”，则CPU就不会在定时到之前访问定时器，因而定时信号就会出现，从而引起系统复位中断，保证智能仪器回到正常程序上来。

　　(4)实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电源分开，以防止设备间的干扰。

　　(5)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。

　　(6)采用隔离变压器。考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合，而是靠初、次级寄生电容耦合的，因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离，减少其分布电容，以提高抵抗共模干扰能力。

　　(7)采用高抗干扰性能的电源，如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。这种电源抵抗随机干扰非常有效，它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值(电压峰值小于TTL电平)的电压，但干扰脉冲的能量不变，从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。