许多专利技术的发明不是为了制造某种产品，而是为了减轻工程师的压力，isoPower^{技术就是其中的代表。AD公司的isoPower专有技术iCoupler芯片级变压器可在单包装中实现隔离dc-dc转换与数据隔离的集成有助于设计工程师摆脱光耦合器的成本、尺寸、功耗、性能和可靠性限制。EEPW有幸采访了编辑ISO联合创始人陈宝兴博士请他解密iosPower成功之道。}

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陈宝兴博士AD公司院士，ISO作为首席技术官，联合创始人一直致力于领导核心产品的发展iCoupler及isoPower技术研发。他还负责芯片级热电采集器的研发，积极推进微通道散热器AnalogGarage计划的实施。密歇根大学电气工程硕士学位和物理学博士学位。

(以下为面试内容)

EEPW：isoPower 如何实现芯片级变压器技术的低辐射和低噪声？

陈宝兴(以下简称陈):isoPower使用芯片级变压器提供完全集成的隔离电源，需要180MHz左右的高频下切换，以维持变压器的高品质因数并实现高效功率传输。但是，除了效率挑战，在如此高的频率下切换也会带来EMI挑战。交叉耦合开关与隔离变压器耦合，形成高频(约180MHz）谐振LC谐振器以最小栅极驱动损失将电源发送到隔离栅的另一端，输出调节通过低频(约600KHz）PWM打开/关闭谐振器。为了在不使用缝合电容的情况下使用简单的2层PCB实现低于CISPRB类要求的EMI，多组额外的交叉耦合开关随机添加到主交叉耦合开关中，以动态更改LC谐振器的谐振频率。EMI峰值显著降低，隔离电源传输在160Mhz至220MHz均匀分配频带间。

EEPW：该技术能否节省其他设计？EMI抑制电路？EMI如何配置要求较高的电路？EMI抑制电路常用的配置方案有哪些？

陈：为了满足EN55022 Class B的辐射要求，新的isoPower芯片只需选择两选择两颗低成本铁氧体磁珠，以阻断副侧电源上的高频共模电流，不再需要缝合电容或安全跨接电容。

EEPW：isoPower安全方面有哪些技术考虑和表现？

陈：iCoupler和isoPower广泛应用于工业、汽车和医疗应用，已交付25亿多个隔离通道。这些变压器的隔离取决于堆叠初级绕组和次级绕组之间的厚度(大于20um）聚酰亚胺层。晶圆工艺聚酰亚胺层提供高均匀性和优异的介电强度ESD性能。isoPower产品具有较强的隔离性能，其抗浪涌能力大于10kV，并具备5KVrms1min UL额定值。

EEPW：相比之下，你认为市场上还有哪些更好的电源隔离技术，isoPower具体的性能优势在哪里？具体的性能数据体的性能数据？

陈：小型化和低辐射是isoPower我们推出了业内最小的低辐射隔离优势

电源芯片ADuM5028.此外，芯片级隔离电源比模块化隔离电源具有更高的可靠性和一致性。

EEPW：isoPower目前除了配合技术iCoupler除了技术应用，还可以整合哪些方案，是否可以与其他厂商的相关方案整合？

陈：基于isoPower和iCoupler技术，AD已经推出了业界集成度最高的隔离接口芯片，例如带隔离电源的隔离RS-485芯片与隔离电源隔离CAN芯片。

EEPW：能否列举一个？isoPower典型技术器件的应用案例？

陈：isoPower广泛应用于工业自动化、能源传输与转换、新能源、汽车等领域。采用isoPower和iCoupler结合隔离电源芯片，在提供隔离电源的同时实现信号通信隔离，可实现不同隔离数字通道配置SPI，UART，I2C隔离等通信接口。为客户产品的小型化、缩短设计周期、降低采购成本提供价值。例如，在工业中PLC需要设计多通道温度测量系统，实现通道之间的隔离。传统的隔离电源设计将使用占用更大空间的变压器，而通道之间的隔离使传统方案占用空间的缺点更加突出。若采用isoPower技术只使用集成数字隔离通道的技术isoPower芯片可以完全实现前端ADC供电隔离和SPI通讯隔离。极大的节省PCB材料数量减少。下图为16通道路隔离温度测量单元，采用AD一路上只有两个芯片和少量被动元件。

EEPW：作为isoPower技术的先驱，你能告诉我们该技术在研发过程中遇到了什么障碍或瓶颈，预计未来将修改和迭代哪些性能吗？

陈：isoPower无需分立式开关、二极管或隔离变压器，提供极具吸引力的集成优势。但片内变压器电感低，电阻高，需要在超高频下切换。在大约200MHz切换在频率下会带来重大变化EMI效率挑战。团队需要深入了解EMI测量、EMI模拟方法，构思创新设计，EMI减少20db不影响效率。最新的低EMIisoPower产品显著简化了客户PCB板设计。然而，随着越来越多的客户需要更紧凑的隔离和集成，效率对于热量有限的设计变得更加重要。我们正在努力改进变压器，以提高电感降低电阻，从而在较低频率下切换变压器。这将进一步降低EMI并提高效率。

EEPW：这种原创技术是在什么机会下开发出来的？

陈：AD专有的iCoupler该技术在信号隔离领域取得了重大进展，取代了速度慢、功耗高、性能下降的光耦合器。对于许多工业检测应用，除了信号隔离外，高压侧还需要隔离电源。隔离电源需要许多分立元件，如开关、二极管和隔离变压器。除了这些分立元件的尺寸，还需要巨大的尺寸PCB板空间。我们发现许多客户尝试设计小型隔离电源，希望制造出紧凑的隔离检测系统，尤其是那些采用多个隔离输入的系统。结果表明，我们可以使用相同的芯片级变压器将电源传输到隔离栅的另一端，我们可以隔离多个信号通道DC/DC集成。isoPower第一批产品iCoupler产品上市几年后推出，但近十年来也取得了显著发展。尽管技术不断发展，EMI效率仍然是采用时面临的两大障碍。最新的isoPower产品系列旨在解决障碍EMI问题。

EEPW：isoPower能给车联网带来哪些变化？有没有具体的例子可以分享？

陈：由于其易用性和高可靠性，isoPower目前在新能源汽车中BMS该系统广泛应用于电池前端检测芯片的隔离电源和隔离通信。

EEPW：目前，几乎许多电子产品正朝着高度集成的方向发展。你认为电源管理解决方案的新要求是什么？AD如何应对？

陈：在iCoupler在推出产品等集成隔离解决方案之前，电AD中国源集成通常局限于初级或次级端。集成隔离带来了许多新的集成机会，可以在两端同时集成元件。例如，AD推出完全集成isoPowerRS-485芯片显著减少RS-485系统设计的复杂性，且无需为总线端提供电源。效率一直是一般电源管理产品的最终驱动因素。例如，需要同步整流来提高初级和次级之间的通信效率。SiC和GaN等待新一代的开关也需要精确的时间顺序和高共模瞬变抗扰度(CMTI)稳定的栅极驱动器。在满足这些严格的时间和噪声抑制需求时，AD专有的电感耦合隔离技术具有内在优势。我们已推出CMTI大于100kV/us格栅驱动系列，并将投资于新一代开关开发更稳定的格栅驱动。