数字隔离器，如何隔绝高、低压回路间的电气隐患？

在电机控制、光伏储能、新能源汽车与充电桩等领域的高压电气系统中，数字隔离器是一种不可或缺的安规器件，它主要负责将逻辑侧输入的数字信号通过电磁耦合或电容耦合等隔离机制完成信号转换与传输，最终实现输入回路和输出回路的电气隔离。

电气隔离在高压电路（HV）中的应用示意图

如上图所示，电气隔离不仅能防止输入回路和输出回路间的信号传输因高频高压瞬变（dv/dt）而产生信号失真、信号丢失等不良现象，还能防止强电电路的电流流入弱电电路，从而保护相应设备和操作人员的安全，让各类高压电气系统具有更高的可靠性。

数字隔离器，如何隔绝高、低压回路间的电气隐患？

通常而言，凡涉及到在高压回路和低压回路间传输信号的电气系统大都需要使用数字隔离器进行电气隔离以保护低压逻辑电路中的敏感元器件和人机交互环节的安全进行，同时满足各种严苛的安规认证需求。

例如，华普微基于433MHz射频技术自主开发的数字隔离器就是一种可有效提升高压电气系统稳定性与安全性的国产化替代芯片，其工作原理为通过OOK调制技术将逻辑侧输入的数字信号调制为高频脉冲信号（使其具备交流特性），而后通过电容电场耦合传输至信号接收端，信号接收端再将其解调输出为原来的数字信号，从而在电气隔离的条件下实现信号的稳定传输。

值得一提的是，基于华普微二十余载的射频芯片开发功底，华普微数字隔离器不仅能在隔离电压（≥5kVrms）、共模瞬变抗扰度（CMTI≥200kV/us）与浪涌电压（10kV）等传统安全性能指标上达到行业一流水平，还能在传输速率（150Mbps）、传输延迟（9ns）等与射频性能相关的关键通信指标上达到行业顶尖水平。

华普微数字隔离器，高性价比的电气隔离方案

随着新能源汽车、光伏储能、高压工业控制等领域对高效能、高功率密度电气系统的需求激增，宽带隙半导体（如碳化硅 SiC、氮化镓 GaN） 正凭借耐高温、耐高压、开关速度快等多种优势逐步替代传统硅基半导体，成为功率器件的主流选择。

然而，宽带隙半导体的“快速开关特性”虽提升了系统能效与功率密度，却也给强弱电回路间的信号传输带来了新挑战——高频、迅猛的电压跳变极易通过寄生电容耦合产生干扰，导致信号失真、误触发等问题，甚至威胁低压控制回路中敏感元器件的安全，而这恰恰凸显了具备高共模瞬变抗扰能力的数字隔离器的关键作用。

例如，华普微数字隔离器就是一种在芯片内部构建微型无线射频收发系统的高性能容耦隔离芯片，其不仅拥有高达200kV/us的共模瞬变抗扰度（CMTI），能有效抑制高压瞬变（dV/dt）对信号的干扰，确保数字信号在强电环境下仍能精准、稳定地传输，还能有效阻断高压电气系统中的不良电气现象，是现代高压电气系统中的高性价比电气隔离方案。

如上图所示，CMT812X（2通道）、CMT804X（4通道）与CMT826X（6通道）系列标准容耦隔离器采用的是稳健可靠的二氧化硅(SiO2)绝缘栅，不仅支持高达5 kVRms隔离电压、8kV浪涌能力以及40年以上的预期使用寿命，还可显著增强器件电磁兼容性（EMC），有效满足系统级ESD、EFT、浪涌和辐射方面的合规要求。

审核编辑 黄宇