一、隔离芯片简介

　　隔离芯片是保障电路安全的模拟芯片。隔离芯片属于模拟芯片，是信号链领域的细分产品门类，在电气隔离状态下实现信号的耦合传输。如下图所示，数据信号可以在AB两个区域之间进行传输，同时避免电流在AB两个区域之间流通，确保没有实际的电气连接半岛bandao体育。在工业、通信、新能源等复杂应用场景下，一个综合的电子系统有众多不同电压等级的子系统，各子系统数据传输时会产生串扰，且高电压也会导致电路安全问题，因此需要通过隔离芯片来实现电气隔离并保证信号传输的准确、稳定、可靠。具体来说，隔离芯片在电子系统里可实现三类功能：

　　1）安全防护：提升高压电路的安全性，保护电子控制设备和操作人员安全；

　　2）信息传输：在具有相对较高的电位差的子电路系统之间进行有效通信，即保障强电电路和弱电电路之间信号传输的安全性；

　　3）抗干扰：去除两个电路之间的接地环路，阻断共模、浪涌等干扰信号的传播，防止电气噪声破坏敏感信号，从提升电磁兼容性。

　　图1：隔离芯片所处电路位置

　　图 2：隔离芯片可以通过消除接地环路来降低噪声/EMI（抗干扰性）

　　图3：隔离芯片在高压电路下可提供安全防护

　　二、隔离技术简介

　　隔离技术是一种用于电子系统中的技术，它能够防止系统的两个部分之间的直流干扰，或者防止干扰性交流电流，同时允许信号在这两部分系统之间正常传输。隔离技术在保护操作人员安全、防止高压系统中昂贵的处理器损坏、切断通信网络中的接地回路以及与高端设备通信等方面非常重要。常见的隔离技术包括光耦隔离、磁耦隔离（如变压器隔离）和容耦隔离。

　　图4：三种隔离技术路线图示

　　川土微电子的数字隔离器产品采用的是电容隔离技术，特别是全差分隔离电容技术。这种技术使用二氧化硅（SiO2）作为信号绝缘和数字隔离器中使用的电介质，通常使用两个串联的二氧化硅电容器实现高压隔离。与光耦和磁隔离器相比，SiO2提供的介电强度最高，不会因暴露于环境湿度而退化，并且可以有大于100年的隔离寿命。此外，川土微电子的数字隔离器还采用开关键控(OOK)调制解调技术，以保证稳定的数据传输质量。

　　三、隔离芯片市场

　　隔离芯片在电路安全方面具备重要作用，广泛应用于汽车电动化、新能源发电、信息通讯、电力自动化、工业自动化、仪器仪表和航天航空等领域。

　　电动车领域

　　车载充电器(OBC)、电池管理系统(BMS)、DC/DC转换器、电机控制驱动逆变器、CAN/LIN总线通讯等汽电子系统均需使用隔离芯片。与汽油车相比，新能源汽车的电气化程度更高。出于安规和设备保护的需求，数字隔离类芯片更多地应用于新能源汽车高瓦数功率电子设备中，成为新型电子传动系统和电池系统的关键组件。因此，新能源汽车新增了多种数字隔离类芯片产品的需求。

　　工业领域

　　为了保障生产人员的人身安全，必须对高低压之间的信号传输进行隔离以保护操作人员免受电击，该类隔离需求涉及人机交互的各个节点。具体来说，工业自动化系统有多个PLC/DCS节点，每个 PLC/DCS 节点控制一至多个变送器、机械手、变频器、伺服等设备，出于安规需要，上述设备对数字隔离类芯片均有需求。

　　光伏领域

　　光伏新增装机量持续提升。随着“碳中和”，“碳达峰”目标的推进，光伏发电作为环保发电方式之一，发展前景广阔。

　　光伏逆变器中隔离芯片等需求量大。出于安全和可行性考虑，并网PV转换器把获得的直流与交流网相隔离半岛·BOB体育官方网站。隔离的作用通常是满足安全法规的要求。电网电压和注入电网的电流必须精确监控。

　　电网

　　隔离与接口芯片产品主要用于智能电网中的用电终端、配电终端、继电保护终端等各类型设备中，来实现对电网状态、计量情况等数据的监测和上报。目前隔离芯片在电网中主要应用于断路器，充电桩和智能电表等场景；智能电表主要用数字隔离器，充电桩主要用隔离驱动，数字隔离器和运放，断路器主要用数字隔离器；随着电网智能化进程的推进，应用隔离与接口芯片的终端设备数量的需求量不断增长。

　　四、川土微隔离器件产品线

　　上海川土微电子有限公司是一家成立于2016年的专注于高端模拟芯片研发设计与销售的高科技公司，产品涵盖隔离与接口、驱动与电源、高性能模拟三大产品线以及μMiC战略产品（ micro-Module in Chip）。目前产品已广泛应用于工业控制、电源能源、通讯与计算、汽车电子等领域。

　　图5：川土微电子的产品系列

　　图6：川土微电子的隔离芯片产品系列

　　图7：川土微电子产品应用场景

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