电动汽车市场最受欢迎的数字隔离技术了解一下！_资讯频道

电动汽车市场最受欢迎的数字隔离技术了解一下！

时间：2018-06-04 16:45来源：Silicon Labs

摘要：SiliconLabs（亦称“芯科科技”）日前举办一场网络研讨会，主题为：“隔离技术在电动汽车中的应用”，由SiliconLabs高级应用工程師黄科涛先生主讲，会中详细介绍了电动汽车的隔离设计需求，AEC-Q100认证和相关测试重点，以及SiliconLabs优异的数字隔离解决方案。

Silicon Labs 日前举办一场网络研讨会，主题为：“隔离技术在电动汽车中的应用”，由Silicon Labs高级应用工程師黄科涛先生主讲，会中详细介绍了电动汽车的隔离设计需求，AEC-Q100认证和相关测试重点，以及Silicon Labs优异的数字隔离解决方案。

电动汽车为何需要隔离设计
电动汽车内部有许多高电压系统，因此设计者必须提供高电压至12V的保护，而轻型混合动力车则需要12V至48V的保护。总结有三点是电动汽车需要隔离的主要原因：

• 高电压的安全性：可以安全地在400V功率MOSFET的场合使用3.3VMCU
• 连接具有不同接地参考的子系统：3.3VMCU区域和400V区域实现无失真的信号传输
• 抗噪声干扰：接地回路没有电流- 消除噪音

下图为目前市场上主要应用的隔离技术：

Silicon Labs隔离技术
Silicon Labs 数字隔离产品组合利用我们卓越的隔离和高压专业知识，以提高电力系统的性能、灵活性和可靠性，同时减少系统尺寸和成本。我们的产品家族包括 CMOS 数字隔离器、隔离栅极驱动器、隔离电流传感器、隔离式系统产品和隔离式 FET 驱动器系列。全部隔离产品组合最高支持 5 kV 的隔离电压。

比起传统的光电耦合器，我们的 CMOS 隔离产品家族成本更低、尺寸更小、性能更高，功耗更低而且隔离电路更可靠。我们的隔离产品组合在现场服务中拥有超过 300 百万的隔离通道，被广泛的客户和应用所使用，包括工业自动化、交通系统、家庭娱乐电子产品和医疗系统。

由于所有的电介质都会老化，因此必须考量下列几点：
• 可靠性建模用于预测电介质寿命
• 所有电介质都可以使用时间相关的介质击穿（TDDB）方法进行建模
• TDDB考虑温度，电场和材料属性
• 已研究各种模型 - 如您在图表中所看到的 – 部分案例是E模型，1 / E模型和其他模型
• 其中，E模型最广泛使用在二氧化硅，也是最严格的

Silicon Labs进行了广泛的TDDB测试以证明使用寿命长
Silicon Labs产品具有最长的TDDB建模寿命，即使使用严格的E模型也是如此
正如TDDB的常见做法，在高温环境下，在2端子配置中的受测设备两端施加高电压和高温影响

Silicon Labs对汽车级隔离产品挑战的相应
• 电动汽车隔离设计面临的挑战：
- 高隔离电压和工作电压额定值
- 低射频辐射
- 低故障率（FITs）
- 使用寿命长
- 精准的时序性能
- 扩展温度范围
- 共模噪音
- 缺陷控制

• Silicon Labs 解决方案
- 5 kVrms（UL）; 高达1414 VRMS VIORM（VDE）
- 同类产品最佳，高抗扰度
- 比光耦好10倍
- 100年以上的隔离屏障寿命
- <10 ns传播延迟
-40至+125°C
- 非常高的免疫力
- 零缺陷方法

SiliconLabs专精汽车隔离产品：
• 汽车设计方法
- DFMEA：设计失效模式影响分析
- 符合AEC要求的故障和测试覆盖率

• 汽车产品发布支持包括：
- 遵照发布到制造（RTM）过程
- PPAP：生产零件批准程序
- IMDS：国际材料数据系统

• 汽车生产和认证
- 所有制造步骤的汽车级流程
- 符合AEC-Q100要求

• 持续的质量和可靠性
- 每季度的可靠性监测
- 用于良率和参数数据的统计库限制（SBL）

• 基于JEDEC JESD46的更改通知（PCN）
- 符合ZVEI PCN汽车指南