TI推出顛覆性隔離產品，光耦仿真器會完全替代傳統(tǒng)光耦嗎？

2023年9月20日，TI（德州儀器）推出基于信號隔離半導體技術的全新光耦仿真器產品，包括ISOM81x系列（數字輸入輸出）和ISOM87x系列（模擬輸入輸出）。?

圖 | TI光耦合器產品目錄

TI為什么要推出全新的隔離產品呢？主要目的是為了提高信號完整性、降低功耗并延長高電壓工業(yè)和汽車應用的使用壽命。

具體來講，傳統(tǒng)的光耦合器通過集成一個 LED 來隔離信號，但光耦合器需要預先進行超裕度設計，用于補償 LED 不可避免的老化效應。為了避免超裕度設計，消除 LED 的老化效應，TI將人們熟悉的光耦合器與基于SiO2的隔離的優(yōu)點結合在一起，推出了ISOM81x系列和ISOM87x系列產品。

德州儀器隔離接口市場與應用經理 Michael Schultis對此解釋道：“。今天我們推出的光耦仿真器本質上不是光耦，它并沒有發(fā)光的部件。我們在二氧化硅的隔離材料上做了深入研究，它對濕度和溫度都不是特別敏感，我們的產品在出廠時也會做一些加速老化的實驗，保證這些器件在使用很長一段時間后，還能在數據手冊的表征的性能范圍之內?！?/p>

據悉，該系列光耦仿真器采用的 SiO2 隔離柵具有 500VRMS/μm 的高介電強度，明顯強于市場上許多光耦合器中使用的空氣絕緣層 (1 VRMS/μm)，使新器件產品系列可為終端產品設計提供長達 40 多年的保護。光耦仿真器還能提供高達3,750VRMS 的隔離保護，同時可提供低得多的IF和電源電流，從而降低高達80%的功耗。

此外，典型的高速光耦合器支持 1 Mbps 至 10 Mbps 的數據速率，而 ISOM8710 支持 25 Mbps，可實現更高的吞吐量，并能夠在各種高速應用中使用光耦仿真器。

在帶寬方面，ISOM8110 支持 680 kHz 的高帶寬，從而可以減小強制磁性元件（電感器和變壓器）的尺寸。寬帶寬能夠改善次級側穩(wěn)壓反激轉換器的瞬態(tài)響應。改進的瞬態(tài)響應可以減小輸出電容器的尺寸，釋放電路板空間并降低總體系統(tǒng)成本，特別是在高開關頻率氮化鎵設計中。

從應用的角度來看，這是TI推出的第一款與業(yè)內常見的光耦合器引腳對引腳兼容的光耦仿真器，可無縫集成到現有設計中。同時，該產品系列可耐受 –55°C 至 125°C 的寬工作溫度范圍。同時，可提供比光耦合器高多達10倍的共模瞬態(tài)抗擾度，與常見的數字光耦合器指定的CMTI約為15 kV/μs相比，ISOM8710 的最小 CMTI 為 125 kV/μs，使其能夠用于具有非常高共模開關噪聲或高振鈴噪聲的應用。

看到這個工作溫度范圍，未來應該會應用到汽車領域。對此，TI方面的反饋是：“汽車版本的光耦仿真器產品預計將于2024年面市?！?/p>

話說回來，既然這個光耦仿真器這么好用，未來會全面替代傳統(tǒng)光耦器件嗎？對此，德州儀器中國區(qū)技術經理沈軍表示：“目前市面上的光耦可能有數萬種。我們今天發(fā)布的兩款光耦仿真器與市面上非常多的主流光耦是兼容的，同時我們還提供了一些變種，比如說針對不同的電流傳輸比例、不同的封裝、以及不同的隔離等級。我們器件的目標是針對主流的應用實現直接替換?！?/p>