近期，工信部科技司公示了一項(xiàng)名為《移動(dòng)電源安全技術(shù)規(guī)范》的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（報(bào)批稿）。據(jù)悉，該標(biāo)準(zhǔn)有效填補(bǔ)了移動(dòng)電源領(lǐng)域?qū)Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)的空白，覆蓋便攜式移動(dòng)電源（俗稱(chēng)：充電寶）與便攜式儲(chǔ)能電源（部分俗稱(chēng)：戶(hù)外電源），對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與公共安全治理增效、破除行業(yè)的“重成本輕安全”傾向具有重要意義。

其中，便攜式儲(chǔ)能電源（戶(hù)外電源）是指質(zhì)量不超過(guò)18kg，由高密度鋰電池或電池組、相應(yīng)電路及外殼組成，可結(jié)合太陽(yáng)能電池板使用，配有220V交流輸出端口與Type-C（低壓）、USB（低壓）等多種接口，可提供穩(wěn)定直流或交流輸出，電池或電池組總額定能量大于160 Wh的一種小型儲(chǔ)能設(shè)備。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于便攜式儲(chǔ)能電源內(nèi)部同時(shí)存在強(qiáng)電與弱電電路，故此，為保障人身及用電設(shè)備安全、降低電磁干擾、提升信號(hào)傳輸穩(wěn)定性并滿(mǎn)足相關(guān)安規(guī)認(rèn)證需求，工程師通常會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)部集成數(shù)字隔離器等隔離器件，以構(gòu)建可靠的電氣隔離體系。

數(shù)字隔離器，如何解決便攜式儲(chǔ)能電源的用電隱患？

如下圖方案所示，便攜式儲(chǔ)能電源系統(tǒng)通常由能量轉(zhuǎn)換、能量存儲(chǔ)、能量管理、邏輯控制、安全保護(hù)及對(duì)外通訊等多個(gè)功能模塊共同構(gòu)成。

在該系統(tǒng)中，數(shù)字隔離器主要負(fù)責(zé)在各功能模塊之間構(gòu)建可靠的電氣隔離通信通道，從而阻斷電氣噪聲、浪涌、地電位差等不良干擾，使控制單元、功率變換單元與電池管理系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境條件下仍能夠具備穩(wěn)定、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸能力。

一種便攜式儲(chǔ)能電源系統(tǒng)的常見(jiàn)電氣隔離方案示意圖

這種隔離方式不僅能夠顯著抑制功率器件高速開(kāi)關(guān)和瞬態(tài)浪涌所帶來(lái)的共模干擾，增強(qiáng)通信鏈路的數(shù)據(jù)完整性與抗干擾能力，還能在發(fā)生異常或故障工況時(shí)，防止高壓側(cè)能量通過(guò)信號(hào)通道反向侵入低壓控制側(cè)，提升便攜式儲(chǔ)能電源系統(tǒng)的安全性能。

可以說(shuō)，對(duì)于便攜式儲(chǔ)能電源這種強(qiáng)電與弱電高度共存、工作環(huán)境多變的電氣系統(tǒng)而言，數(shù)字隔離器不僅是保障其多功能模塊協(xié)同運(yùn)行的關(guān)鍵元件，也是避免地環(huán)路問(wèn)題、提升整機(jī)可靠性和安全等級(jí)的基礎(chǔ)技術(shù)支撐。

CMT系列數(shù)字隔離器，便攜式儲(chǔ)能電源的電氣安全之“芯”

隨著便攜式儲(chǔ)能電源在安全法規(guī)與系統(tǒng)可靠性方面的要求不斷提高，電氣隔離設(shè)計(jì)已成為整機(jī)架構(gòu)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——尤其在強(qiáng)弱電并存、高頻開(kāi)關(guān)和復(fù)雜工況下，隔離器件的耐壓能力、抗干擾性能及長(zhǎng)期穩(wěn)定性，都直接影響著系統(tǒng)安全與運(yùn)行可靠性。因此，選擇性能成熟、指標(biāo)均衡的數(shù)字隔離器，已成為工程設(shè)計(jì)中的重要考量。

例如，華普微依托成熟射頻芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與先進(jìn)制造工藝所自主研發(fā)的CMT系列數(shù)字隔離器就是采用電容耦合技術(shù)路線(xiàn)，具備__高隔離耐壓、高共模瞬變抗擾度（CMTI）、高傳輸速率、低傳輸延遲、低功耗及長(zhǎng)期可靠性__等優(yōu)勢(shì)的電氣安全之“芯”。

CMT812X、CMT804X、CMT826X是一系列具備不同通道數(shù)與信號(hào)方向配置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字隔離器。

它們可有效阻斷高壓系統(tǒng)中的浪涌、電磁干擾及共模噪聲對(duì)低壓邏輯電路的影響，并確保數(shù)字信號(hào)能精準(zhǔn)、高效、安全地傳輸至接收端中，尤其適用于對(duì)安全性、抗干擾能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性要求較高的便攜式儲(chǔ)能電源系統(tǒng)。

CMT8602X是一系列具備3.75/5.75kVrms隔離耐壓、CMTI≥±150kV/μs，擁有4A峰值拉電流和6A峰值灌電流的隔離驅(qū)動(dòng)芯片。

它們能驅(qū)動(dòng)高達(dá)5MHz開(kāi)關(guān)頻率的功率器件，具有一流的傳播延遲和脈寬失真度，可有效降低開(kāi)關(guān)損耗并改善系統(tǒng)效率。

同時(shí)，其還可有效阻斷高壓側(cè)的共模噪聲與瞬態(tài)串?dāng)_向控制側(cè)耦合，避免誤觸發(fā)與控制異常，顯著提升功率級(jí)與控制級(jí)協(xié)同工作的安全性與可靠性。

CMT10XX、CMT8308X是一系列集成了CAN接口與RS-485接口的隔離接口芯片。

它們?cè)趩涡酒瑑?nèi)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字隔離與物理層接口功能的高度集成，可直接構(gòu)建隔離型通信鏈路，有效抑制共模干擾與地電位差對(duì)總線(xiàn)信號(hào)的影響，避免高壓側(cè)異常電壓經(jīng)通信線(xiàn)路傳導(dǎo)至控制與外設(shè)端口。

在復(fù)雜電磁環(huán)境下，這些隔離接口芯片仍可保障差分信號(hào)的完整性與時(shí)序一致性，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，特別適用于對(duì)通信魯棒性與系統(tǒng)安全性要求較高的便攜式儲(chǔ)能電源系統(tǒng)。

審核編輯 黃宇