NOVOSENSE:超ワイドボディーのデジタルアイソレーターにより、高電圧アプリケーションの効率と信頼性が向上

【上海2023年10月25日PR Newswire】近年、太陽光発電システム、充電器、新エネルギー車両、エネルギー貯蔵施設、その他の新興技術の数が増加し、また産業用制御デバイス、電源、電気、その他の従来のアプリケーションも依然として増加しています。このような状況において、高電圧デジタル制御アプリケーションでは絶縁要件がますます高まり、これに伴い市場では高効率で信頼性の高いデジタルアイソレーターに対する強い需要が見られます。

高電圧システムでは、絶縁手段を使用して信頼性の高い絶縁ゲートを構築する必要があります。これにより、高速過渡高電圧コンポーネントから高感度電子部品を電気的に絶縁して電源の安全性、システム性能の向上、信頼性の向上を確保します。このため、絶縁定格、沿面距離、電気的クリアランス、コモンモード過渡耐性(CMTI)、電磁干渉(EMI)など、多くの要素を考慮する必要があります。

SiCやドライバー製品などのワイドバンドギャップ(WBG)デバイスは、継続的に電力密度を向上させる一方で、アイソレーターに対するより高い要件を課します。デジタルアイソレーターは現在、高電圧アプリケーションの大きな可能性を引き出す半導体デバイスの1つとなっています。太陽光発電システム、新エネルギー車両、産業オートメーションシステム、絶縁型SPI、RS232、RS485、汎用マルチチャンネル絶縁ユニット、モーター制御などで広く使用されています。

適切なタイミングで登場した超ワイドボディーパッケージ

太陽光発電用途では、単結晶シリコンおよび多結晶シリコンの材料が必要とされます。太陽光発電モジュールの電力密度を向上させるため、バス電圧は1500Vまで上昇しました。これには、中国の国家規格GB4943.1-2022で規定されている耐電圧と沿面距離の要件を満たすために沿面距離を長くしたアイソレーターが必要です。これに対応するため、幾つかのワイドボディー(SOP)パッケージ、さらには超ワイドボディー(DWW)パッケージが登場しました。実は超ワイドボディーパッケージはメーカーごとに名称が異なります。

超ワイドボディーデジタルアイソレーターは、高電磁耐性、低電磁放射、低消費電力を特徴とし、より高い絶縁サージ電圧にも耐えられる信頼性の高い絶縁製品です。超ワイドボディーパッケージの沿面距離は最大15mmで、顧客の高電圧システムの安全要件を満たすことができます。例えば太陽光発電システムでは、1500V強化絶縁条件の下でアイソレーターの沿面距離はIEC62109の要求に応じて14mm以上でなければなりません。

NOVOSENSEのNSI82xxデジタルアイソレーターは、超ワイドボディーパッケージの製品です。15mmの長い沿面距離と優れたEMC特性を実現します。このため、このデジタルアイソレーターシリーズは、沿面距離の要件が高い太陽光発電施設やその他の高電圧システムに最適です。さらに、NSI82xxシリーズは、ISO78xx、ISO774x-Q1、ACNT-H6xLなど、他社製の高精度、高速、双方向デジタルアイソレーターと互換性があります。

アプリケーションに応じて、NSI82xxシリーズは、NSI82xx-DSWWRとNSI82xx-Q1SWWRの高信頼性マルチチャンネル超ワイドボディーデジタルアイソレーターの2つのサブシリーズに分かれています。NSI82xx-DSWWRサブシリーズは、NSI822xWx-DSWWR(2チャンネル)、NSI823xWx-DSWWR(3チャンネル)、NSI824xWx-DSWWR(クワッドチャンネル)などの産業用アプリケーション向けに設計されています。NSI82xx-Q1SWWRサブシリーズは、NSI822xWx-Q1SWWR(2チャンネル)、NSI823xWx-Q1SWWR(3チャンネル)、NSI824xWx-Q1SWWR(クワッドチャンネル)などの車載アプリケーションに適しています。

入手可能な情報によると、NSI82xx-DSWWR超ワイドボディーデジタルアイソレーターは2022年1月に量産を開始し、現在、合計100万台以上のデバイスが販売されています。具体的には、電源、NEV、電力、産業用制御、太陽光発電、エネルギー貯蔵、充電パイルなどの顧客がNOVOSENSEの超ワイドボディーデジタルアイソレーターを使用しています。

高効率、高信頼性、多機能の要求に応える

例えば、クアッドチャンネルNSI824xデジタルアイソレーターはUL1577安全認証を取得しており、幾つかのレベルの絶縁電圧(3kVrms、3.75kVrms、5kVrms、8kVrms)に耐えることができます。超ワイドボディーパッケージは、最大8kVrmsの絶縁電圧耐性、最大150Mbpsのデータレート、最大200kV/μs(分)のCMTIを提供することが注目されます。

NSI824xデバイスは、デジタルチャンネル方向コンフィギュレーションと、入力電源が失われた場合のデフォルト出力レベル・コンフィグレーションを提供します。NSI824xは供給電圧範囲が広いため、ほとんどのデジタルインターフェースに直接接続でき、レベルシフトも容易です。さらに、高いシステムレベルのEMC性能によって、サービスの信頼性と安定性が向上します。

NSI824xシリーズは容量性アイソレーター技術を採用しており、デジタル信号は送信側の内部発振器によって生成されたRFキャリアによって変調され、容量性アイソレーターを介して送信され、受信側で復調されます。特に注目すべきは、NOVOSENSE独自のAdaptive OOK(R)変調技術が使用されており、高耐ノイズ性や低EMIなど多くのメリットをもたらします。