對于高電壓的設(shè)計系統(tǒng)，安全的人機設(shè)計接口非常重要，設(shè)計人員要在高電壓和低電壓電路之間實現(xiàn)可靠安全的操作。設(shè)計高電壓下安全的人機接口，輕松實現(xiàn)在高低壓之間可靠的操作，以及在系統(tǒng)級別實現(xiàn)增強型的隔離合規(guī)性，這是很多廠商一直在深耕和正努力的方向。

　　近日，德州儀器(TI)正式發(fā)布全新光耦仿真器的產(chǎn)品組合，旨在提高信號完整性，降低功耗，并且延長高電壓工業(yè)和汽車應(yīng)用的壽命。據(jù)悉，TI目前提供的兩個系列，一種是數(shù)字輸入輸出的ISOM811 系列，另一種是模擬輸入輸出的 ISOM871系列，并且器件樣品和評估板已經(jīng)可以申請。

相對于傳統(tǒng)光耦，首先，TI 的光耦仿真器是基于二氧化硅的隔離技術(shù)，它沒有發(fā)光器件，因此不存在老化問題。其次，在一致性方面，它的工藝和芯片生產(chǎn)相同，一致性可以得到保證。最后，新品通過了IEC60747-17的認證，也包含了壽命測試，擁有超過40年的使用壽命。

　　TI隔離接口市場與應(yīng)用經(jīng)理 Michael Schultis以常見的光耦應(yīng)用場景為例，指出在隔離電源的隔離反饋路徑上，TI以前使用了很多基于二氧化硅(SiO2)的數(shù)字隔離器，這是該公司產(chǎn)品基于二氧化硅的模擬隔離器，可以替代模擬光耦。

　　在反饋路徑上，TI的光耦仿真器從右向左傳遞成比例的模擬信號，實現(xiàn)電流對電流的隔離，可以直接替換隔離電源中的光耦，并且有幾大優(yōu)勢：

　　第一，它的 CTR 基本不會隨溫度變化，在全溫度范圍內(nèi)的隔離增益可保持一致的調(diào)節(jié);第二，傳統(tǒng)光耦存在老化問題，所以需要過設(shè)計，而TI的器件一致性比較高，可以讓設(shè)計的余量更加緊湊;第三，這款產(chǎn)品的帶寬比傳統(tǒng)光耦寬，可以改善負載的瞬態(tài)響應(yīng)，降低輸出電容的成本，從而降低整體系統(tǒng)的成本;第四，TI是基于二氧化硅的模擬隔離技術(shù)，它的壽命會比傳統(tǒng)光耦長，保證了電源長期的可靠性。

　　從過去的發(fā)展歷程來看，TI正不斷地提升隔離勢壘的技術(shù)，比如克服使用壽命的問題，讓 CMTI 等系統(tǒng)指標滿足越來越嚴苛的系統(tǒng)設(shè)計要求。Michael Schultis表示：“在 CMTI這一關(guān)鍵指標上，ISOM8 系列是傳統(tǒng)光耦的近十倍，能達到 125kV/μs。在溫度范圍上，光耦仿真器支持 -55℃ - 125℃ 的溫度范圍，并且 CTR 在全溫度范圍內(nèi)都很穩(wěn)定?！?。

　　此外，Michael還指出，TI的目標是在很多系統(tǒng)中能實現(xiàn)引腳對引腳的直接替換。相比傳統(tǒng)的光耦，該公司新品價格也非常具有競爭力。目前，TI兩個新品系列參考價在官網(wǎng)上已經(jīng)能查詢到。

　　隨著相關(guān)應(yīng)用的設(shè)計要求越來越高，比如電源壽命需要越來越長，TI推出的光耦仿真器未來能夠在更多場景中提升系統(tǒng)性能。TI產(chǎn)品的目標應(yīng)用領(lǐng)域，不僅包括電動汽車充電樁，電網(wǎng)的光伏和儲能場景，還有工廠自動化、PLC 工業(yè)自動化中的控制設(shè)備等。而面向汽車級應(yīng)用的光耦仿真器，TI將于2024年推出。當然，TI 的容隔不僅包括數(shù)字隔離器，還包括隔離采樣和隔離的MOS驅(qū)動。

　　從功率轉(zhuǎn)化到傳感、隔離、實時控制，TI的模擬和嵌入式設(shè)計可以為客戶提供整體解決方案，簡化高電壓的設(shè)計，確保在最惡劣的工作條件下也能實現(xiàn)出色的效率、準確性、隔離性能和控制性能。