共模瞬变抗扰度（CMTI）的定义及重要性，影响因素测试方法及应用

半导体CMTI（共模瞬变抗扰度）是衡量隔离器件在高频共模干扰下维持信号完整性的关键指标，其定义为隔离电路两侧地电位间瞬变电压的最大耐受变化率（单位：kV/µs或V/ns）‌。该指标直接反映器件对快速瞬态干扰的抑制能力，若CMTI不足可能导致信号失真、输出错误甚至系统故障‌。

核心特性与重要性

‌技术定义‌：CMTI通过隔离层两侧施加的共模瞬变电压（如±2kV脉冲）测试，以器件输出信号不出现误动作的最大dV/dt值作为量化标准‌。

‌应用场景‌：在SiC/GaN高频开关、光伏逆变器、电机驱动等场景中，CMTI直接影响系统可靠性‌。

CMTI（共模瞬变抗扰度）的性能表现与以下关键因素密切相关：

1. ‌功率器件特性‌

‌开关速度‌：SiC/GaN等宽禁带半导体器件的纳秒级开关动作会产生极高的电压变化率（dv/dt，可达100V/ns以上），直接导致共模瞬变干扰加剧‌。

‌寄生参数‌：米勒电容、寄生电容等参数会将开关节点的高频振荡耦合至隔离层，形成共模噪声‌。

2. ‌系统拓扑设计‌

‌悬浮地结构‌：隔离驱动器的副边地（如MOSFET源极）随开关管浮动，与主控地之间形成瞬态电压差，引发共模瞬变‌。

‌多电平电路‌：光伏逆变器、电机驱动中的多相桥臂结构会因开关动作叠加而放大共模电压瞬变‌。

3. ‌电磁环境干扰‌

‌外部噪声源‌：电网波动、雷击或邻近设备的高频干扰通过电源/地线耦合至隔离电路‌。

‌长线传输效应‌：PCB走线或电缆的寄生电感在高频下放大瞬态电压，恶化CMTI性能‌。

4. ‌隔离技术限制‌

‌隔离层寄生电容‌：光耦、电容或磁隔离器件的内部寄生电容在高dv/dt下形成位移电流，导致信号失真‌。

‌CMTI阈值不足‌：若器件CMTI（如<50kV/µs）低于系统瞬变速率，输出信号易受干扰‌。

核心功能与应用

‌CMTI定义‌：隔离器件在共模瞬变（如电源线/地线间电压突变）干扰下，抑制信号失真或输出状态改变的能力。

‌量化方式‌：以瞬态电压变化率（dV/dt）的耐受阈值表示，单位为kV/µs或V/ns。

‌高CMTI价值‌：≥±100kV/µs的CMTI可确保设备在强电磁干扰环境中稳定运行，减少数据损坏或误动作风险。

‌典型场景‌：机器人控制、电机驱动等场景中，CMTI直接影响转矩响应速度和运动精度，纳秒级延迟可能导致任务失败。

测试方法

‌静态测试‌：输入引脚固定为逻辑电平（高/低），施加共模瞬变干扰，验证输出状态是否改变。

‌动态测试‌：在动态信号传输中施加瞬变，检验输出信号完整性，防止出现漏脉冲、延迟等错误。

选型与环境要求

‌选型建议‌：根据系统最大瞬态变化率选择CMTI余量充足的器件，防止隔离层击穿或逻辑错误。

‌环境要求‌：温度0~45℃、湿度20%~75%RH，无导电粉尘等污染。

审核编辑 黄宇