一、隔离器件简介
隔离器件是将输入信号举行转换并输出，以实现输入、输出两端电气隔离的一种安规器件，其核心作用是确保强电电路和弱电电路之间信号传输的电气隔离。而且去除了两个差别范例电路之间的接地环路，从而阻断共模、浪涌等干扰信号在体系内的传播，让电子体系具有更高的安全性和可靠性。
工业生产中必要要用到各种信息收罗、主动化仪表、控制体系和实行电路，它们之间的检测、传输和控制信号既有毫伏级、微安级的薄弱信号，也有几十伏、数千伏，数百安培的强信号，既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等。当它们稠浊构成一个体系后，装备之间的强弱信号参考地之间就轻易存在电势差，从而会形成所谓的“接地环路”。
“接地环路”的存在，会造成信号处理惩罚和传输过程中的失真，导致仪表和装备之间信号传输产生相互干扰，造成体系不稳固乃至误操纵，因此在工控范畴的信号处理惩罚电路，通常都必要用隔离器件来要办理“接地环路”题目。
二、隔离器件的分类
从隔离器件的技能蹊径上来看，可以分为光耦和数字隔离芯片两种。相比传统光耦器件，数字隔离芯片是更新一代、尺寸更小、速率更快、功耗更低、温度范围更广的隔离器件，而且拥有更高的可靠性和更长的寿命。数字隔离芯片具备传输速率更高、绝缘性能更好等诸多上风，正在快速更换传统的光耦器件。
数字隔离芯片重要为磁感隔离芯片（磁耦）、电容耦合隔离芯片（容耦）和巨磁隔绝离等范例。电磁耦合数字隔离器是由ADI计划开辟的一款得当高压环境的隔离电路。它是一种基于芯片尺寸的变压器，采取了COMS工艺+线圈布局，传输速率快，可靠性好，但专利壁垒高。电容耦合采取电容做信号传输，实现较为简单，国内公司大多采取电容耦合方案。
图1：差别隔离器件性能指标对比
从上表的具体性能对比看，电容耦合在隔离强度、速率、功耗上相比光耦有较大上风。而且容耦在本钱和EMI（电磁干扰）上对比电磁耦合也有肯定上风，属于性价比力优的选择。
从隔离器件的功能角度看，可以分为数字隔离芯片、隔离驱动芯片、隔离采样芯片三大类。
图2：隔离芯片分类
（1）数字隔离芯片：又可以分为数字隔离器、隔离通讯接口两类。数字隔离器重要用于将输入信号转达到与输入隔离的输出端口。隔离通讯接口则参加了CAN、LIN、485等通讯协议的分析功能，可以将通讯链路上的信号转化成MCU/SoC轻易处理惩罚的格式。
（2）隔离驱动芯片：可分为单管驱动和半桥驱动，重要区别是可以或许同时驱动的MOSFET/IGBT数量差别，通常单管驱动为1个，半桥驱动为2个。对于最新的第三代半导体电路应用，由于其对开关速率要求较快，平凡光耦已经无法满意高速率的要求，容耦或磁耦方案成为优选方案。
（3）隔离采样芯片：可以分为电压采样、电流采样、隔离放大器、ADC等，电压/电流采样重要面向信号直采，隔离放大器则应用于传感器后端信号处理惩罚，ADC用于模数转换。
三、隔离器件的应用和市场
隔离器件广泛应用于信息通讯、电力电表、工业控制、新能源汽车等各个范畴，重要包罗：
（1）新能源汽车OBC、主驱以及充电桩中的通讯、驱动、信号采样；
（2）光伏发电体系中的通讯、驱动、信号采样；
（3）服务器电源、基站电源中多机通讯互连、板级通讯、信号采样等；
（4）工业变频器、伺服驱动中的通讯、驱动、信号采样。
图3：隔离芯片应用市场
数字隔离类芯片在工业范畴上利用最多，其次是汽车电子行业和通讯范畴。如今，在汽车、新能源发电、工业等本钱相对不敏感、同时对性能有较高要求的高端范畴，电容耦合芯片已更换掉光耦的大部分份额，光耦芯片重要应用于斲丧电子等低端场景。
在市场规模上，根据MarketsandMarkets的数据，2022年环球数字隔离芯片市场规模预计约18亿美元，预计到2027年将增长至27亿美元，2022-2027年的CAGR为8.45%。
四、芯智云城隔离器件产物线
1-上海川土微电子有限公司
上海川土微电子有限公司是专注高端模仿芯片研发计划与贩卖的高科技公司，产物涵盖隔离、接口、驱动与电源等系列，如今已广泛应用于工业控制、电源能源、通讯与盘算、汽车电子等范畴。
图4：川土微电子的产物系列
图5：川土微电子的隔离芯片产物系列
图6：川土微电子产物应用场景
2-荣湃半导体(上海)有限公司
荣湃半导体(上海)有限公司创建于2017年，专注于高性能、高品格模仿芯片的计划与研发，致力于成为环球技能领先的高性能模仿集成电路产物供应商。公司产物包罗数字隔离器、驱动（MOSFETIGBTdriver）、接口（CAN、RS485）、采样（放大器、ADC）、光耦兼容隔离器等系列产物，广泛应用于电动汽车、工业控制、数字电源、智能电器等范畴，产物性能和品格对标天下一流模仿集成电路厂商同类产物，部分关键性能指标有所逾越。依附独创的电容智能分压技能（iDivider技能），斩获多项隔离范畴发明专利，实现了国产隔离芯片的突破。
图7：隔离产物分类
图9：荣湃标准I2C数字隔离芯片系列
图10：荣湃驱动产物系列
图11：荣湃其他产物系列
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