可pin-pin替代ACPL-C78x的容耦隔离放大器Si8921BD-IS4,成本降低10%

2018-11-12 世强

在追求高精度控制的工业伺服领域,逆变器的电机相电流检测一般会选用高精度隔离放大器搭配shunt电阻检测为主,而隔离放大器以AVAGO公司的ACPL-C78A(±1%)、ACPL-C780(±3%)、ACPL-C784(±5%)等市场占有率更高,不过因市场不断涨价的影响,以及工业伺服整机降成本设计的压力,必须选用低成本pin-pin替代方案,本文重点推荐Silicon Labs(芯科)推出的高性价比Si8921BD-IS4容耦隔离放大器,可pin-pin替代A公司的ACPL-C78x,两者典型参数对照表参考如下表1所示。


表1、隔离放大器SI8921BD-IS4与ACPL-C78x电性参数对照表


通过如上参数对照表,Silicon labs(芯科)隔离放大器SI8921BD-IS4相比A公司的ACPL-C78x在电性参数方面具有明显的竞争优势:


1、 低至3V的工作电压,可实现低功耗设计。


2、 具有更宽范围的输出线性区间:-2.05V~+2.05V


SI8921BD-IS4隔离放大器的输入差分电压范围为±250mV,典型增益放大倍数为8.2,最大输出电压为2.05VVAOP-VAON=250mV x 8.2,相关电性参数参考如下图1所示。


图1:SI8921BD-IS4隔离放大器额定输入电压范围和典型增益放大倍数


ACPL-C78x隔离放大器差分输入电压范围为±200mV,典型增益放大倍数为8,最大输出电压为1.6VVAOP-VAON=200mV x 8,相关电性参数参考如下图2所示。


图2:ACPL-C78x隔离放大器额定输入电压范围和典型增益放大倍数



3、 相比ACPL-C78x隔离放大器,SI8921BD-IS4在增益误差(±0.3%)、信号延时(0.75μs)、输入失调电压(0.1mV)、输入失调温飘特性(1 μV/°C)、增益误差温飘(30ppm/)、带宽(750kHz)、共模抑制比(75Kv/μs)等表现更出色的特性。


4、 ACPL-C78x的典型非线性度为0.0037%,具有相对更出色的技术参数,不过其最大非线性度达0.35%,整体的稳定性偏差;而SI8921BD-IS4的典型非线性度为0.01%,最大非线性度仅0.03%,整体的非线性度稳定性更出色。

 

Silicon labs(芯科)隔离放大器SI8921BD-IS4典型应用电路参考如下图3所示,其中load为电机绕组或感性绕组,RSENSE为检测电阻,而SI8234为隔离驱动容耦,可驱动半桥开关管(MOSFET/IGBT)。



3SI8921BD-IS4隔离放大器典型应用电路

 

最后,总结下SI8921BD-IS4隔离放大器竞争优势:


1、 低至3V的工作电压,可实现低功耗设计。


2、 pin-pin替换ACPL-C78x(ACPL-C78AACPL-C780ACPL-C784隔离放大器,具有更宽泛的输出线性区间,产品兼容性更强。不过,设计时需要注意下两者增益放大倍数是有不同的。因SI8921BD-IS4隔离放大器高放大倍数的输出,可以省略外部模拟运放的信号放大,简化设计电路,可参考如上图3所示典型应用电路。


3、 0.75μs信号传输延时、0.1mV输入失调电压、±0.3%增益误差、1 μV/°C输入失调温飘特性、750kHz带宽、75kV/μs共模抑制比,具有更出色的电性参数特性。


4、 具有更出色的非线性度稳定性,NL200=0.01%Typ0.03%max,确保产品维持高精度检测能力。


5、 世强常备库存,供货、交期均有保障。


6、 相对ACPL-C78x隔离放大器价格便宜10%,降低设计成本。

 

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