隔離接口芯片是數(shù)字隔離器+串行接口芯片的一體化解決方案，其核心作用是在實(shí)現(xiàn)不同電路或系統(tǒng)間信號(hào)穩(wěn)定傳輸?shù)耐瑫r(shí)，通過(guò)切斷它們之間的直接電氣連接，從而解決地電位差、電磁干擾（EMC）與安全防護(hù)等問(wèn)題，是確保系統(tǒng)運(yùn)行和人員設(shè)備的安全之“芯”。

目前，在工業(yè)控制、高速通信與醫(yī)療監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域中，采用隔離接口芯片不僅能幫助終端產(chǎn)品通過(guò)各種嚴(yán)苛的電氣安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，還能憑借其高集成度設(shè)計(jì)、強(qiáng)抗干擾能力、高隔離電壓等級(jí)、低傳輸延遲與高數(shù)據(jù)速率等多種優(yōu)勢(shì)提升產(chǎn)品可靠性，降低系統(tǒng)復(fù)雜度，是串行接口通信的“安全穩(wěn)定核心”。

基本上，通過(guò)采用數(shù)字隔離器和隔離接口芯片已能滿足所有涉及到在高壓和低壓系統(tǒng)之間進(jìn)行串口通信的隔離需求。

數(shù)字信號(hào)傳輸場(chǎng)景下的電氣隔離方案示意圖

例如，CMT812X就是一系列華普微自主研發(fā)的、可用于USART串口通信中的高速雙通道數(shù)字隔離器。它采用二氧化硅(SiO2) 絕緣柵，支持高達(dá)5 kVrms隔離電壓，應(yīng)用在兩個(gè)不同電源域間通訊時(shí)，還能防止數(shù)據(jù)總線或其他電路上的噪聲電流進(jìn)入本地接地或者干擾及損壞敏感電路。

USART接口通常被應(yīng)用在需要短距離或中距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景中（如單片機(jī)與外設(shè)交互、模塊間低速率數(shù)據(jù)交換、嵌入式開(kāi)發(fā)調(diào)試與固件燒錄等），通過(guò)采用CMT812X雙通道數(shù)字隔離器，設(shè)計(jì)師們不僅能確保切斷USART通信鏈路中的直接電氣連接，還能隔離地環(huán)路與共模干擾、保障信號(hào)完整性、保護(hù)敏感電子元件、增強(qiáng)抗干擾能力、提高系統(tǒng)安全性。

CMT804X是一系列可用于SPI串口通信中的高速四通道數(shù)字隔離器。它采用創(chuàng)新性芯片設(shè)計(jì)和布局，顯著增強(qiáng)了器件電磁兼容性，可滿足系統(tǒng)級(jí) ESD、EFT、浪涌和輻射方面的合規(guī)要求，同時(shí)支持高達(dá)5 kVrms隔離電壓，并具有多達(dá)四路正向通道和兩路反向通道，可以較低的功耗實(shí)現(xiàn)高電磁抗擾度和低輻射。

SPI接口通常被應(yīng)用在單外設(shè)與主控單元之間的短距離、高速率通信場(chǎng)景中（如單片機(jī)與高速外設(shè)交互、數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換、模塊的間高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋ㄟ^(guò)采用CMT804X四通道數(shù)字隔離器，設(shè)計(jì)師們不僅能確保切斷SPI通信鏈路中的直接電氣連接，還能隔離地環(huán)路與共模干擾、保障高速信號(hào)傳輸?shù)耐暾浴⒈Ｗo(hù)低壓敏感元件（如MCU IO口）、抑制電磁干擾（EMI）、提升通信安全性。

CMT810X是一系列專(zhuān)用于IIC串口通信的高可靠性雙向IIC隔離器。它符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，支持多種電氣隔離耐壓（3.75 kVrms、5 kVrms），I2C時(shí)鐘高達(dá)2MHz，共模瞬態(tài)抗干擾度 (CMTI) 高達(dá)150 kV/us。CMT810X器件的寬電源電壓支持直接連接大多數(shù)數(shù)字接口，平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。

IIC接口通常被應(yīng)用在短距離、低速率、多設(shè)備互聯(lián)的場(chǎng)景中（如單片機(jī)與低速外設(shè)交互、多設(shè)備共享總線通信、傳感器數(shù)據(jù)采集等），通過(guò)采用CMT810X系列產(chǎn)品，設(shè)計(jì)師們不僅能確保切斷IIC通信鏈路中的直接電氣連接，還能隔離地環(huán)路與共模干擾、保障雙向信號(hào)傳輸?shù)耐暾浴⒈Ｗo(hù)低壓敏感元件（如MCU或外設(shè)IO口）、支持寬電壓電平轉(zhuǎn)換、提升系統(tǒng)安全性。

CMT10XX是一系列專(zhuān)用于CAN串口通信的隔離CAN收發(fā)器。它符合ISO11898-2:2016標(biāo)準(zhǔn)，可提供±70V直流母線故障保護(hù)功能和±30V共模電壓范圍，在CAN FD模式下最高支持5Mbps數(shù)據(jù)速率，與經(jīng)典CAN相比可實(shí)現(xiàn)更為快速的載荷傳輸。

CAN接口通常被應(yīng)用在短距離或中距離、多節(jié)點(diǎn)互聯(lián)的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)景中（如車(chē)載電子控制單元（ECU）通信、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、單片機(jī)與多節(jié)點(diǎn)控制器交互等），通過(guò)采用CMT10XX系列產(chǎn)品，設(shè)計(jì)師們不僅能確保切斷CAN通信鏈路中的直接電氣連接，還能隔離地環(huán)路與共模干擾、保障實(shí)時(shí)信號(hào)傳輸?shù)耐暾浴⒈Ｗo(hù)低壓敏感元件（如CAN控制器或ECU接口）、提供直流母線故障保護(hù)、提升通信安全性。

CMT8308X是一系列專(zhuān)用于RS-485串口通信的高可靠性隔離半/全雙工RS-485收發(fā)器。它總線側(cè)的總線引腳對(duì)地?fù)碛小?2kV 的系統(tǒng)級(jí)ESD保護(hù)，支持5kVrms絕緣耐壓，具有故障安全保護(hù)功能，當(dāng)接收器輸入斷開(kāi)或短路時(shí)能確保接收器輸出邏輯高；同時(shí)，它還支持高達(dá)12Mbps的數(shù)據(jù)速率，具有1/8單位負(fù)載的接收器輸入阻抗，允許總線上最多連接256個(gè)收發(fā)器，可以減少總線端的電磁干擾。

RS-485接口通常被應(yīng)用在長(zhǎng)距離、多節(jié)點(diǎn)互聯(lián)的通信場(chǎng)景中（如單片機(jī)與遠(yuǎn)程設(shè)備交互、多節(jié)點(diǎn)工業(yè)設(shè)備通信、長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等），通過(guò)采用CMT8308X系列產(chǎn)品，設(shè)計(jì)師們不僅能確保切斷RS-485通信鏈路中的直接電氣連接，還能隔離地環(huán)路與共模干擾、保障高速信號(hào)傳輸?shù)耐暾浴⑻峁┫到y(tǒng)級(jí)ESD保護(hù)與故障安全功能、支持多節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定互聯(lián)、提升通信穩(wěn)定性與安全性。

審核編輯 黃宇