TI推出颠覆性隔离产品，光耦仿真器会完全替代传统光耦吗？

2023年9月20日，TI（德州仪器）推出基于信号隔离半导体技术的全新光耦仿真器产品，包括ISOM81x系列（数字输入输出）和ISOM87x系列（模拟输入输出）。 

图 | TI光耦合器产品目录

TI为什么要推出全新的隔离产品呢？主要目的是为了提高信号完整性、降低功耗并延长高电压工业和汽车应用的使用寿命。

具体来讲，传统的光耦合器通过集成一个 LED 来隔离信号，但光耦合器需要预先进行超裕度设计，用于补偿 LED 不可避免的老化效应。为了避免超裕度设计，消除 LED 的老化效应，TI将人们熟悉的光耦合器与基于SiO2的隔离的优点结合在一起，推出了ISOM81x系列和ISOM87x系列产品。

德州仪器隔离接口市场与应用经理 Michael Schultis对此解释道：“。今天我们推出的光耦仿真器本质上不是光耦，它并没有发光的部件。我们在二氧化硅的隔离材料上做了深入研究，它对湿度和温度都不是特别敏感，我们的产品在出厂时也会做一些加速老化的实验，保证这些器件在使用很长一段时间后，还能在数据手册的表征的性能范围之内。”

据悉，该系列光耦仿真器采用的 SiO2 隔离栅具有 500VRMS/μm 的高介电强度，明显强于市场上许多光耦合器中使用的空气绝缘层 (1 VRMS/μm)，使新器件产品系列可为终端产品设计提供长达 40 多年的保护。光耦仿真器还能提供高达3,750VRMS 的隔离保护，同时可提供低得多的IF和电源电流，从而降低高达80%的功耗。

此外，典型的高速光耦合器支持 1 Mbps 至 10 Mbps 的数据速率，而 ISOM8710 支持 25 Mbps，可实现更高的吞吐量，并能够在各种高速应用中使用光耦仿真器。

在带宽方面，ISOM8110 支持 680 kHz 的高带宽，从而可以减小强制磁性元件（电感器和变压器）的尺寸。宽带宽能够改善次级侧稳压反激转换器的瞬态响应。改进的瞬态响应可以减小输出电容器的尺寸，释放电路板空间并降低总体系统成本，特别是在高开关频率氮化镓设计中。

从应用的角度来看，这是TI推出的第一款与业内常见的光耦合器引脚对引脚兼容的光耦仿真器，可无缝集成到现有设计中。同时，该产品系列可耐受 –55°C 至 125°C 的宽工作温度范围。同时，可提供比光耦合器高多达10倍的共模瞬态抗扰度，与常见的数字光耦合器指定的CMTI约为15 kV/μs相比，ISOM8710 的最小 CMTI 为 125 kV/μs，使其能够用于具有非常高共模开关噪声或高振铃噪声的应用。

看到这个工作温度范围，未来应该会应用到汽车领域。对此，TI方面的反馈是：“汽车版本的光耦仿真器产品预计将于2024年面市。”

话说回来，既然这个光耦仿真器这么好用，未来会全面替代传统光耦器件吗？对此，德州仪器中国区技术经理沈军表示：“目前市面上的光耦可能有数万种。我们今天发布的两款光耦仿真器与市面上非常多的主流光耦是兼容的，同时我们还提供了一些变种，比如说针对不同的电流传输比例、不同的封装、以及不同的隔离等级。我们器件的目标是针对主流的应用实现直接替换。”

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