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颠覆性革新的数字隔离器技术如何助力国产半导体发展?

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数字隔离器作为一种在电气隔离状态下实现信号传输的器件,被广泛应用于工业控制、电力能源、通信网络、仪器仪表、消费电子等各种电子系统设备中。最早出现的数字隔离器是光耦利用“电-光-电”转换原理来实现信号的隔离传输。但久而久之,人们也发现在应对低功耗、高性能、高可靠性场景时,光耦也会出现功耗大、速率低、寿命短等问题,因此业内开始更多的将目光聚焦在高传输速率、低功耗、高可靠性、小体积、高集成度的数字隔离器技术上。

但在过去几十年里,设计隔离信号传输电路的惯性思维几乎都是在已有电路设计的基础上进行延伸或改进,这就导致了一个问题,电路设计得越来越复杂,成本越来越高。

从问题本质出发,独创iDivider智能分压技术

作为国内数字隔离器代表,荣湃半导体坚持“从问题的本质出发解决问题”,其团队应用了电容分压原理,推出独创的iDivider(智能分压技术)。该技术发扬了其他隔离技术(如光耦的Opto-Coupler技术,iCoupler技术,OOK技术等)的优点,也最大限度优化了其它隔离技术的不足,是一种更本质、更简洁的隔离信号传输技术。

所谓的iDivider,其实是应用了电容分压的原理,直接把电压信号从电容的一边传到另一边,不需要RF信号和调制解调,它使得电路大大简化,功耗更低,速度更快,抗干扰能力增强,噪声更低,同时也很好的控制了制造成本。

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电容智能分压技术(iDivider)

目前,荣湃半导体目前主打的隔离系列产品均是基于iDivider技术研发,其产品相比市场同类产品,在功耗、速率、时序性能等方面均有提升:功耗大约是市场同类产品功耗的 1/3 左右,真正实现了低功耗;高传输速率可达600兆bps,基本上是市场同类产品的四倍左右;传输延时可达5纳秒左右,速度更快;将芯片面积做到更小、生产工艺更加简洁,进而提高产品的一致性、性价比和供应能力。

基于上述优势,荣湃半导体的隔离产品可应用在一些对时序特性、速率和可靠性要求较高的场合,尤其是在国家“十四五”规划和“2030年碳达峰,2060年碳中和”目标的推动下,新能源汽车、光伏逆变等行业蓬勃发展,也让下游市场的需求激增,荣湃的数字隔离器系列产品以及单通道隔离驱动Pai8211、双通道隔离驱动Pai8233、光MOSPai8558等系列产品在以上场景均有着广泛应用。

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数字隔离器产品系列

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单通道隔离驱动产品系列

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双通道隔离驱动产品系列

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Pai8558EQ产品系列(光MOS)

新能源产业爆发,国产替代正当时

长期以来,国内隔离器市场主要由国外厂商主导。近年来在新能源等市场需求推动下,国内隔离器市场已逐渐成熟。

一方面,各类系统对安全性的要求越来越高,隔离功能被更多地集成到信号链和电源类等模拟芯片中,进一步扩大了隔离类芯片的整体需求。尤其是在复杂的噪声应用环境中,更需要数字隔离芯片来提高系统的抗噪能力,消除噪声干扰。所以,不论是从安全性、可靠性,还是从降低噪声的角度来看,隔离器正在得到越来越广泛的应用。

另一方面,最近市场火热的新能源汽车其中用到的电池管理系统,其工作电压高达400V到 800V,而高低压模块之间的通信通常都要用到隔离技术。根据乘联会预测,2023年新能源乘用车销量将实现30%左右的增长速度,将会给隔离器市场带来巨大的市场增量。与此同时,储能BMS和光伏逆变市场的快速发展,也进一步加速推动对隔离器的需求。

随着以美国为首的西方国家对华半导体制裁的不断加码,加快实现核心技术自主可控已然成为共识,且势在必行。作为一家既能提供稳定性能,又具备高技术水平的国产半导体供应商,荣湃半导体全力满足产业链上的头部企业的国产化需求,加速半导体产业国产化替代进程;另一方面,荣湃半导体主打的隔离+产品线系列丰富,所有设计都是正向设计并且拥有完全自主知识产权,在满足国产替代的基础上,将进一步利用全球专利优势发力海外市场,让荣湃的产品“从中国走向世界”。

在技术层面上,荣湃半导体致力于用颠覆性思维做“真正属于中国人自己的隔离芯片”,坚守创新理念,独创的iDivider技术在很多性能方面都做了提升,可以把芯片面积做得更小,从而令数字隔离器的生产成本和普通光耦隔离产品相当。让很多一些之前需采用光耦隔离产品的应用领域,比如对成本要求比较苛刻的场景现在也可以采用数字隔离器。

在产品层面上,荣湃半导体对产品的极致追求,产品的可靠性、稳定性和一致性等关键参数都要优于国外同类产品。通过打造高性能、高性价比产品,为客户创造更大的价值。据悉,公司拥有完善的质量管理体系的建立和实施,是确保产品质量、提高客户满意度和保持市场竞争力的关键。荣湃半导体严格按照ISO9001标准实施质量管理,同时还结合自身的实际情况和客户需求,制定了一系列适合自身的管理制度和流程,并且取得了显著的成效。

一直以来,荣湃半导体坚持用“芯”创造新价值的核心价值观,“从问题的本质出发解决问题”是公司做事的思维模式,也是公司能够源源不断的创造出优质产品、创造新价值的的动力源泉。在国产替代的道路上,相信荣湃半导体也会持续加强技术研发和创新能力,不断推出高性价比的替代产品,以满足市场和客户的需求,为国产替代事业贡献更多力量。


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