目前，纯电动大巴汽车技术已经很成熟，大部分车厂均采用车载OBC控制器技术来实现动力蓄电池充电管理。OBC控制器是将220V通过可控整流桥变成直流，经过滤波后给高频DC-DC功率变换器，然后根据车型和功率输出所需要的直流，再次滤波后为纯电动汽车动力蓄电池充电。在此过程中，可控整流桥模块设计一般采用驱动器+MOSFET组成的半桥拓扑结构。那么驱动器不仅是承载低压到高压的驱动器件，即必须有大于2.5A的输出能力，同时还要具备5KV隔离功能，以便保护后级的MOSFET电路。

根据上述需求，Silicon Labs(亦称“芯科科技”)提供了Si8233驱动隔离器，它的最高输出电流为4A，安全隔离电压为5kvrms，支持SOIC-8和SOIC-16封装，最高支持 1,500 VDC 峰值驱动电压。相比其他同行产品，其优势在于驱动电流大，超高性价比。

图1：Si8233驱动MOSFET典型电路

OBC控制器会同时存在5V和3.3V的数据通信，比如说MCU可能是3.3V工作，而一些其他的IC工作在5V电压下，此时I2C、SPI、IO之间均需要隔离，以保护由于电压差而导致后级IC被烧毁。此处推荐Silicon Labs推出的数字隔离器Si8641，它专为SPI通信隔离而定制的，它是支持三个同向通道和一个反向通道，并且OBC控制器的MCU可以通过引脚EN1和EN2用于控制Si8641的输出，这优势在于提高OBC控制器的EMC可靠性，不会因为电压差值而导致OBC控制器死机。

图2：数字隔离器Si8641典型电路

车载OBC控制器功能实现方式有很多种，但是作为核心器件驱动器Si8233和数字隔离器Si8641一直被多家公司的设计方案所采纳。现在已经在华东区的某些客户中成功应用，并通过车厂的全部测试。

数字隔离器

和与之竞争的光电耦合器解决方案相比，Silicon Labs 的 CMOS 数字隔离器产品使设计人员能够创造出成本更低、尺寸更小、性能更高、功耗更低和更加可靠的隔离电路。我们的隔离技术具有广泛的产品组合、工业创新证明记录以及对卓越的工程设计的坚定承诺，随时满足您的隔离需求。Si80xx、Si83xx、Si86xx、Si87xx 和 Si88xx 系列一至六通道双向和单向数字隔离器支持高达 5 kV 的额定隔离电压。

Si86xx 数字隔离器

Silicon Labs Si86xx 系列是行业最高性能、最宽通道数系列的单向和双向隔离器，支持高达 5 kVrms 的加强隔离电压。以我们的专利 CMOS 隔离技术为基础，Si86xx 隔离器在严酷的工业应用中支持稳定的运行。

特点

高达 5000 VRMS 的隔离

UL、CSA、VDE 验证

60 年的使用寿命和额定工作电压

高电磁抗扰度

2.5 至 5.5 V 的电源电压

独立的双向 SDA 和 SCL 隔离通道

具有 35 mA 反向电流的开漏输出

支持高达 1.7 MHz 的 I²C 时钟

单向隔离通道支持额外的系统信号 (Si8605、Si8606)

–40 至 +125 °C 的温度范围

共模瞬态抗扰度50 kV/μs

AEC-Q100 资格

符合 RoHS 的封装：

SOIC-8 窄体

SOIC-16 宽体

SOIC-16 窄体

Si8641BA-IU 数字隔离器

Silicon Lab 的超低功耗数字隔离器系列是能够提供一到六个通道的 CMOS 设备。可选购适合 I²C 应用的双向功能产品。这些产品的操作参数在广泛的温度范围内保持不变，并贯穿整个设备使用年限，便于设计和高度统一性能。所有设备版本均具有施密特触发器输入，供高抗扰性，且只需要 VDD 旁路电容器。支持最高 150 Mbps 的数据传输率，并且所有设备最多只会产生不足 13 ns 的传输迟延。订购选件时可选择隔离额定值 (2.5、3.75 和 5 kV) 以及可选配的故障保护操作模式，在掉电时控制默认输出状态。所有产品均获得 UL、CSA、VDE 和 CQC 安全认证，并且采用宽体封装的产品支持用于承受高达 1 kVRMS 的增强型隔离。

Si864x Data Sheet

Low-Power Quad-Channel Digital Isolators

Silicon Lab's family of ultra-low-power digital isolators are CMOS devices offering substantial

data rate, propagation delay, power, size, reliability, and external BOM advantages

over legacy isolation technologies. The operating parameters of these products

remain stable across wide temperature ranges and throughout device service life for

ease of design and highly uniform performance. All device versions have Schmitt trigger

inputs for high noise immunity and only require VDD bypass capacitors.

Data rates up to 150 Mbps are supported, and all devices achieve propagation delays of

less than 10 ns. Enable inputs provide a single point control for enabling and disabling

output drive. Ordering options include a choice of isolation ratings (1.0, 2.5, 3.75 and 5

kV) and a selectable fail-safe operating mode to control the default output state during

power loss. All products >1 kV are safety certified by UL, CSA, VDE, and CQC, and

products in wide-body packages support reinforced insulation withstanding up to 5

kVRMS.

Automotive Grade is available for certain part numbers. These products are built using

automotive-specific flows at all steps in the manufacturing process to ensure the robustness

and low defectivity required for automotive applications.

KEY FEATURES

• High-speed operation

• DC to 150 Mbps

• No start-up initialization required

• Wide Operating Supply Voltage

• 2.5–5.5 V

• Up to 5000 VRMS isolation

• Reinforced VDE 0884-10, 10 kV surgecapable

(Si864xxT)

• 60-year life at rated working voltage

• High electromagnetic immunity

• Ultra low power (typical)

5 V Operation

• 1.6 mA per channel at 1 Mbps

• 5.5 mA per channel at 100 Mbps

2.5 V Operation

• 1.5 mA per channel at 1 Mbps

• 3.5 mA per channel at 100 Mbps

• Tri-state outputs with ENABLE

• Schmitt trigger inputs

• Selectable fail-safe mode

• Default high or low output (ordering

option)

• Precise timing (typical)

• 10 ns propagation delay

• 1.5 ns pulse width distortion

• 0.5 ns channel-channel skew

• 2 ns propagation delay skew

• 5 ns minimum pulse width

• Transient Immunity 50 kV/µs

• AEC-Q100 qualification

• Wide temperature range

• –40 to 125 °C

• RoHS-compliant packages

• SOIC-16 wide body

• SOIC-16 narrow body

• QSOP-16

• Automotive-grade OPNs available

• AIAG compliant PPAP documentation

support

• IMDS and CAMDS listing support

Industrial Applications

• Industrial automation systems

• Medical electronics

• Isolated switch mode supplies

• Isolated ADC, DAC

• Motor control

• Power inverters

• Communications systems

Safety Regulatory Approvals

• UL 1577 recognized

• Up to 5000 VRMS for 1 minute

• CSA component notice 5A approval

• IEC 60950-1, 62368-1, 60601-1 (reinforced

insulation)

• VDE certification conformity

• Si864xxT options certified to reinforced

VDE 0884-10

• All other options certified to basic

VDE 0884-10 and reinforced 60950-1

• CQC certification approval

• GB4943.1

Automotive Applications

• On-board chargers

• Battery management systems

• Charging stations

• Traction inverters

• Hybrid Electric Vehicles

• Battery Electric Vehicles

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