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纳芯微NSI824x器件:高可靠国产隔离器优选

在电气系统设计中,隔离器件是保障系统安全和信号完整性的关键组成部分。随着工业4.0、新能源汽车等产业的快速发展,对数字隔离器的性能、可靠性和安全性提出了更高的要求。而传统光耦隔离器存在寿命短(5-10年)、数据速率低(<10Mbps)、CMTI(共模瞬态抗扰度)弱(<50kV/μs)等痛点,而纳芯微(NOVOSENSE)推出的NSI824x系列四通道数字隔离器,凭借独特专利技术、车规级可靠性与宽场景适配能力,成为数字隔离器解决方案的优选,可无缝满足工业控制、汽车电子、医疗设备等严苛隔离需求。

一、数字隔离技术:系统安全的守护者

在介绍NSI824x系列器件之前,我们先来简单讲解一下什么是数字隔离器。数字隔离器是一种在电气系统中承担着信号传输和电气隔离的关键器件,具体作用是电气安全保护、信号传输与兼容、抑制噪声和增强系统可靠性。它与光耦合器或变压器等传统方法不同,数字隔离器利用基于半导体的技术跨隔离屏障传输数字信号,而无需物理连接,能将输入信号进行转换输出,确保数据在电路间安全、可靠地输出,同时隔离高电压、噪声等干扰,具有更低的功耗、更高的数据速率和更强的抗干扰能力。

总的来说,数字隔离能有效防止噪声、接地环路和电压尖峰干扰信号完整性,且隔离高低压回路,防止高压击穿损坏低压器件,提高系统可靠性和安全性,保证电气系统运行的稳定性与可靠性,同时还能保护操作人员安全。

关键参数
隔离电压 隔离屏障能承受的交流电压(1 分钟测试),决定适用电压等级
数据速率 最大信号传输速率,决定适配接口(如150Mbps可覆盖SPI、RS485、PWM等高速信号)
共模瞬态抗扰度(CMTI) 抵抗共模电压快速变化的能力,值越高抗干扰能力越强,越适合高速开关场景(如电机驱动、逆变器)
传播延迟 信号从输入到输出的延迟,影响信号实时性(如电机PWM驱动的相位精度)
通道数与方向 输入/输出通道数量与方向,决定适配拓扑(如单向3入1出适配传感器信号隔离,双向2入2出适配SPI双向通信)

二、核心技术突破:Adaptive OOK编码技术

纳芯微的NSI824x系列器件是高可靠性四通道数字隔离器,采用了纳芯微自研专利的“Adaptive OOK”编码技术,该技术通过动态调整射频载波参数,实现了隔离器件高共模抑制、低辐射和低误码率的三重优势,从而提升整个系统的抗扰性和可靠性。

与传统解决方案相比,该技术通过载波频率自适应调整,抵消共模电压突变产生的干扰,确保信号不被误判。NSI824x器件的共模暂态抗扰度(CMTI)可达250kV/μs,高抗共模瞬态干扰能力使得NSI824x系列产品特别适合于高速开关场合,能很好地抵抗快速瞬态干扰,满足复杂严苛的应用环境要求。

该技术还显著降低了电磁辐射(EMI),相比传统固定频率载波,动态载波减少频谱集中干扰,系统级EMC测试(如EN 55022 Class B)通过率提升30%,可使产品在复杂电磁环境中表现出更好的稳定性。同时集成信号校验与重传机制,在强干扰环境下(如工业现场的变频器噪声),实现了更低的误码率,保障了数据传输的可靠性。

三、全面性能特性:卓越的技术参数

NSI824x系列器件支持多种绝缘耐压等级:3kVrms, 5kVrms, 8kVrms等,可满足不同应用场景的隔离耐压需求,同时在低功耗下提供高电磁抗扰度和低排放。NSI824x器件的数据速率可达150Mbps,传播延迟低于15ns,能够在保证信号完整性的同时实现高速数据传输。

功耗方面,NSI824x器件同样表现出色,在1Mbps速率下,NSI824x器件每通道功耗仅1.5mA,适合对功耗敏感的,如电池供电的应用场景中,能很好地节省能源。

环境适配方面,2.5V至5.5V的宽电源电压范围,支持与大多数数字接口直接连接,易于电平转换。该系列产品考虑汽车级/工业级应用,工作温度范围宽广,能在-40℃~+125℃的宽温范围内正常工作,能够适配极端高低温工作环境。

NSI824x器件四通道设计,支持单向(如3入1出)、双向(如2入2出)灵活配置,提供输入失电时的默认输出电平配置——输入失电时默认输出可设为高/低电平(通过引脚配置),适配不同系统的故障安全需求,增加了设计的灵活性。

产品特性
隔离耐压最高达8000Vrms
VDE增强型隔离认证
数据速率DC至150Mbps
高CMTI:250kV/μs
芯片级ESD:HBM±8kV
增强的系统级ESD、EFT、抗浪涌能力
低传播延迟典型值<15ns
低功耗:1.5mA/ch (1Mbps)
工作温度:-40~125℃
AEC-Q100认证
符合RoHS的封装:SOP16(300mil), SSOP16, SOP16(600mil)

四、可靠设计:保障系统长期稳定运行

NSI824x系列所有产品设备均提供AEC-Q100(Grade 1)选项(车规级标准),安全可靠,保证器件在极端环境下依然能够稳定工作。

NSI824x系列器件在设计之初就注重产品的长期可靠性,采用强化隔离栅材料,超长使用寿命能为用户提供持久稳定的服务。该产品具备优异的系统级EMC性能,包括增强的系统级ESD、EFT和抗浪涌能力,芯片级ESD防护达到HBM±8kV,提高了系统使用的可靠性和稳定性。

NSI824x系列器件提供多种封装选择,包括SOP16、SSOP16、SOW16和SOWW16,所有封装均符合RoHS标准,满足不同应用场景的空间和布局需求。

NSI824x框图

五、完善的安全认证:助力国际布局

NSI824x系列器件还有完备的安全认证,通过多地区权威认证,满足全球市场准入要求:

通过了UL1577安全认证,不同封装隔离电压认证——SSOP16(3kVrms)、SOP16(300mil)(5kVrms)、SOP16(600mil)(8kVrms),测试时间1分钟。

VDE 0884-17:增强隔离认证(SOP16系列)、基本隔离认证(SSOP16),VIORM=2121Vpeak(增强隔离)、565Vpeak(基本隔离)。

还获得了CQC认证(符合GB4943.1-2022标准),适配国内工业与消费电子市场,以及CSA认证(符合CSA 5A标准),可用于北美地区的安全相关设备。丰富的安全认证使得NSI824x系列器件能够满足全球多种市场准入要求,为客户产品的国际化布局提供便利。

六、结语:数字隔离的“国产化优选”

在工业自动化、新能源汽车、家居医疗电子设备等应用领域,电气隔离技术的可靠性直接关系到整个系统的安全与性能,产品对可靠隔离解决方案的需求与日俱增。纳芯微电子作为国内知名的信号链芯片厂商,其技术研发水平处于国内领先地位,自主研发的通用数字隔离器,凭借其卓越的综合性能,打破了国际厂商高可靠隔离领域的垄断,为各行各业提供可靠的国产隔离解决方案。

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附样品申请:

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