基于STMicroelectronics ISO808电隔离式8通道驱动器的技术解析与应用指南

STMicroelectronics ISO808电流隔离8通道驱动器可用于驱动一侧接地的任何负载。每个驱动器包含两个独立的电源隔离式电压域（VCC 和VDD 用于工艺和控制逻辑阶段）。这些驱动器具有低供电电流、最大45V工艺阶段电源电压、每通道0.125Ω开路状态电阻（典型值）RDS(ON) 、禁用IC输出的重置功能、高共模瞬态免疫性和输出通道的短路保护。ISO808驱动器还提供每通道过热保护、独立的通道热保护、外壳过热保护、过电压保护以及接地和VCC 保护失效保护。

数据手册：*附件：STMicroelectronics ISO808电隔离式8通道驱动器数据手册.pdf

ISO808驱动器包括一个额外的外壳温度传感器，可保护整个芯片免受过热（OVC事件）的影响。未过载的通道将继续正常运行。这些驱动器还包括接地保护、VCC 和VDD UVLO（具有迟滞）以及嵌入式看门狗功能。ISO808驱动器可用于可编程逻辑控制、工业PC外围输入/输出和数控机床。

特性

• 感应负载快速去磁VDEMAG(TYP) = VCC - 54V
• 工艺和逻辑侧供电电流低
• 欠电压关机，具备自动重启和迟滞功能
• 逻辑侧5V和3.3V TTL/CMOS和MCU兼容的I/O接口
• 通用输出启用/禁用引脚
• IC输出禁用的重置功能
• 高共模瞬态抗扰度
• 每个通道的过热保护，且各通道之间具有热独立性
• 外壳过热保护
• 过电压保护（VCC 钳位）
• 接地和VCC 保护失效
• 常见故障开漏诊断
• 设计符合IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4、IEC 61000-4-5和IEC 61000-4-8标准
• 通过UL1577和UL508认证
• PowerSO-36封装

框图

‌基于STMicroelectronics ISO808电隔离式8通道驱动器的技术解析与应用指南‌

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‌一、产品核心特性解析‌

ISO808/ISO808-1是意法半导体推出的电隔离八通道高端功率固态继电器，专为高感性负载设计，其技术亮点如下：

‌1.1 关键电气参数‌

• ‌工作电压范围‌
  • 过程侧（VCC）：9.2V至36V
  • 逻辑侧（VDD）：2.75V至5.5V（兼容3.3V/5V TTL/CMOS）
• ‌导通电阻‌：0.125Ω（典型值，TJ=25℃），低温漂特性确保高温环境下稳定性
• ‌输出电流能力‌
  • ISO808：单通道持续电流<0.7A
  • ISO808-1：单通道持续电流<1A

‌1.2 多重保护机制‌

• ‌短路保护‌：硬件级电流限制（ISO808: 0.7A min, ISO808-1: 1A min）
• ‌独立通道过热保护‌：结温触发点TJSD=150-200℃，复位阈值TJR=150℃
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：VCC开启阈值8.4-9.2V，关断阈值7.7-8.1V，带0.15V迟滞
• ‌VCC钳位保护‌：47-57V@20mA

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‌二、硬件设计要点‌

‌2.1 隔离架构设计‌

• ‌双重隔离域‌：逻辑侧（VDD/GNDDD）与过程侧（VCC/GNDCC）完全电气隔离
• ‌高共模瞬态抗扰度‌：支持±25V/ns的瞬态电压变化
• ‌绝缘标准‌：符合UL1577、UL508认证，隔离电压达1500VPEAK

‌2.2 接口控制模式‌

• ‌ 直接控制模式（DCM） ‌
  SYNC与LOAD引脚短接，输入信号直接控制输出，适用于实时性要求高的场景。时序参数：
  • 传输延迟td(ON)/td(OFF)：15-43μs
  • 输入脉冲宽度tw(IN)≥20μs
• ‌ 同步控制模式（SCM） ‌
  独立驱动SYNC/LOAD引脚，可同步多器件输出，抖动仅6μs。关键时序：
  • LOAD设置时间tsu(LOAD)≥80ns
  • SYNC脉冲宽度tw(SYNC)≥195μs

‌2.3 保护电路设计‌

• ‌反向极性保护‌
  • 方案1：GND串联电阻RGND≥VCC/IGNDCC
  • 方案2：GND并联二极管（VRRM>|VCC|）

三、典型应用场景‌

‌3.1 工业控制系统‌

• ‌PLC数字量输出模块‌：兼容IEC 61131-2标准
• ‌数控机床‌：支持电磁阀、继电器线圈等感性负载驱动

‌3.2 负载适配方案‌

• ‌阻性负载‌：直接驱动，注意瞬时功耗
• ‌感性负载‌：利用内部VDEMAG（VCC-54V典型值）实现快速退磁
• ‌容性负载‌：限制涌流，配合软启动电路

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‌四、设计陷阱规避‌

‌4.1 热管理误区‌

• ‌结-壳热阻‌：Rth j-case=0.8°C/W，需确保散热器接触良好
• ‌多通道独立保护‌：避免因单通道故障导致全局过热

‌4.2 时序兼容性问题‌

• ‌时钟域同步‌：逻辑侧与过程侧时钟需满足tINLD≤80ns

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‌五、测试验证方法‌

1. ‌逻辑分析仪捕获‌：验证LOAD/SYNC/INx引脚时序是否符合Table 9规范
2. ‌热成像检测‌：验证多通道同时工作时的温度分布
3. ‌绝缘耐压测试‌：按Table 12要求进行输入6645输出间1500VPEAK耐压测试