Isolateurs CMOS en remplacement des optocoupleurs
Utilisés depuis plus de 40 ans, les optocoupleurs ont des limitations inhérentes à leur technologie ancienne à base de LED, qui présente des variations significatives en sortie selon le courant d’entrée, la température et le vieillissement. Ces variations affectent la robustesse de performance et la fiabilité de l’optocoupleur, ce qui rend la conception du produit final plus complexe et réduit sa durée de vie. Ces circuits de remplacement utilisent une architecture d’isolation CMOS brevetée qui est complètement immune aux variations de sortie entachant les optocoupleurs à LED. La technologie d’isolation capacitive CMOS atteint un MTTF (temps moyen de bon fonctionnement) plus de dix fois supérieur à celui des optocoupleurs. Avec leur durée de vie et leur fiabilité supérieures, ces circuits permettent aux fabricants de supporter des durées de garantie de produit final plus longues et de réduire les coûts associés aux réparations ou aux remplacements. La moindre variabilité des paramètres, tout spécialement celle du courant d’appel en entrée, simplifie aussi la conception des systèmes car les ingénieurs n’ont plus à anticiper les effets du vieillissement.
Exploitant la technologie propriétaire de barrière capacitive, cette famille de composants offre une isolation nominale de 5 kV et est entièrement conforme CEI 60747-5-2, en incluant la protection contre les surtensions de 10 kV. Elle respecte les spécifications d’isolation renforcée CEI 60950-1, 61010-1, 60601-1 et accepte une tension de service de 1200 V avec une durée de vie de barrière d’isolation de plus de 60 ans.
En plus de leur immunité aux effets de la température, du vieillissement et du courant direct, ces isolateurs offrent d’autres avantages significatifs par rapport aux optocoupleurs. Leur courant d’appel d’entrée est 50 % inférieur et le courant de repos de sortie est 10 fois inférieur, ce qui réduit la consommation globale du système. La faible capacité parasite de l’architecture d’isolation numérique améliore l’immunité aux transitoires de mode commun (CMTI) d’un facteur aussi élevé que 75%, augmentant l’intégrité des données système. Du fait de la forte capacité parasite des architectures à LED, les optocoupleurs ont une médiocre CMTI, ce qui peut provoquer le passage de données erronées. Les spécifications de timing des isolateurs, comme le délai de propagation et la distorsion de largeur d’impulsion, permettent des transferts de données plus rapides, plus précis et plus efficaces.
"En proposant la compatibilité parfaite boîtier / empreinte avec de nombreux optocoupleurs répandus, la famille Si87xx représente le premier grand pas de l’industrie vers le remplacement direct des optocoupleurs ," commente Mark Thompson, VP et directeur général Produits Accès, Puissance et Capteurs de Silicon Labs. "Notre nouvelle solution de remplacement est le meilleur choix pour les systèmes utilisant d’anciens optocoupleurs et devant améliorer significativement leur efficacité énergétique, leur performance, leur fiabilité et leur durée de vie."
Tous ces isolateurs incorporent une entrée émulant une entrée de LED qui, combinée avec les options de boîtier, offrent une solution de mise à niveau entièrement compatible pour de nombreux optocoupleurs. Le Si8710 de base est configuré avec une entrée émulateur de LED et une sortie à collecteur ouvert. Le Si8711 intègre, en plus, une résistance de tirage (pull-up) et le Si8712 inclut une broche Enable capable de contrôler la sortie de manière asynchrone. Ces composants sont disponibles en boîtiers SOIC-8 et GW DIP-8, avec une isolation nominale de 3,75 kV. Un kit d’évaluation est également proposé.
Si vous avez apprécié cet article, vous aimerez les suivants : ne les manquez pas en vous abonnant à :
