Новые изолированные микросхемы Silicon Labs гарантируют высокую точность измерения токов и напряжений

Silicon Labs объявила о выпуске семейства микросхем изолированных аналоговых усилителей, датчиков напряжения и дельта-сигма модуляторов (DSM) с очень низким температурным дрейфом, предназначенных для точных измерений тока и напряжения. Новое семейство Si89xx, основанное на надежной технологии изоляции третьего поколения компании Silicon Labs, предоставляет большой выбор вариантов измеряемых параметров, конфигураций выходов и типов корпусов, помогая разработчикам снизить стоимость компонентов и уменьшить площадь печатной платы для широкого спектра промышленных и экологически чистых приложений, включая системы управления аккумуляторными батареями и зарядными устройствами электрических транспортных средств, DC/DC преобразователи, а также инверторы электродвигателей, солнечных станций и ветряных турбин.

Точные измерения тока и напряжения крайне важны для правильной работы систем управления питанием. Для увеличения КПД и скорости реакции на неисправности или изменения в нагрузке системному контроллеру необходима информация о токе и напряжении, получаемая с высоковольтных шин питания. Разработанная Silicon Labs технология изоляции третьего поколения обеспечивает безопасность контроллеров в полном диапазоне температур при рабочих напряжениях до 1414 В и разрядах любой полярности до 13 кВ, превосходя строгие требования отраслевых стандартов.

Функциональная схема усилителя Si8921.

Silicon Labs может теперь предложить самый широкий в отрасли ассортимент датчиков тока и напряжения. Семейство Si89xx включает устройства четырех категорий:

• Si892x – изолированные аналоговые усилители, оптимизированные для шунтового измерения тока;
• Si8931/2 – изолированные аналоговые усилители, оптимизированные для измерения напряжения общего назначения;
• Si8935/6/7 – первые в отрасли изолированные дельта-сигма модуляторы, оптимизированные для измерения напряжения;
• Si8941/6/7 – изолированные дельта-сигма модуляторы для шунтового измерения тока.

«Наши первая и вторая технологии изоляции микросхем смешанных сигналов за последнее десятилетие способствовали большому рыночному успеху наших продуктов с цифровой изоляцией, а технология третьего поколения, используемая в новых устройствах Si89xx, поднимает планку еще выше, – сказал Брайан Миркин (Brian Mirkin), вице-президент и руководитель направления силовых продуктов Silicon Labs. – Наши изолирующие устройства продолжают вытеснять традиционные оптопары. Кроме того, они превосходят конкурирующие цифровые изоляторы, обеспечивая более высокие характеристики надежности, интеграции функций и защиты от бросков напряжения, а также лучшую в своем классе безопасность для систем, требующих защиты от высоких напряжений».

Аккумуляторные батареи автомобилей, инверторные электродвигатели и преобразователи фотогальванических систем требуют надежного контроля тока в условиях сильных помех. По степени невосприимчивости к синфазным помехам устройства Si89xx до трех раз превосходят конкурирующие продукты. Устойчивость к быстрым переходным процессам со скоростью до 75 кВ/мкс гарантирует надежное и точное считывание результатов в тяжелых условиях эксплуатации промышленных приложений. Кроме того, семейство Si89xx поддерживает отказоустойчивую индикацию, извещающую хост-контроллер об исчезновении напряжения в верхней шине питания.

Типовая ошибка смещения устройств семейства Si89xx равна ±40 мкВ, а ошибка усиления – ±0.1%. Типовые значения дрейфа напряжения смещения и усиления составляют всего ±0.15 мкВ/°C и –6 ppm/°C, соответственно, что гарантирует высокую точность измерений во всем диапазоне рабочих температур. Устройства обеспечивают самое высокое в отрасли типовое отношение сигнал/шум – до 90 дБ. Уникальный режим пониженной мощности автоматически снижает ток потребления на одной стороне изолирующего барьера примерно до 1 мА каждый раз, когда снимается питание с противоположной стороны, позволяя контроллеру управлять питанием с помощью простого полевого транзистора.

Широкий выбор проектных решений, предоставляемый приборами нового поколения Si89xx, поддерживается благодаря наличию следующих опций:

• Устройства, оптимизированные для измерения тока или напряжения, с несимметричным, дифференциальным или DSM выходом;
• Входные диапазоны ±62.5 мВ, ±250 мВ или 2.5 В;
• Корпус SOIC-8, удлиненный для обеспечения изоляции 5 кВ с.к.з., с путями утечки 9 мм по выводам и корпусу и компактный узкий корпус SOIC-8, поддерживающий напряжение изоляции 2.5 кВ с.к.з.

Цены и доступность

Единичные образцы микросхем Si892x/3x/4x в широких корпусах SOIC-8 уже доступны для заказа, а появление первых образцов версий в узких корпусах SOIC-8 ожидается во втором квартале 2019 года. Начало массового производства устройств семейства Si89xx запланировано на 3 квартал 2019 года. Для ускорения разработки Silicon Labs предлагает широкий выбор оценочных наборов. Информацию о стоимости микросхем и оценочных наборов можно получить в местных торговых представительствах и у официальных дистрибьюторов компании Silicon Labs.