在全球廣泛倡導(dǎo)綠色低碳與可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代浪潮中，新能源汽車作為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要載體之一，正受到各國政府與企業(yè)的加速培育。

在此背景下，為提升新能源汽車的市場(chǎng)滲透率，我國已率先進(jìn)入充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加速期，從私人專用充電樁到社區(qū)公用充電樁，從高速路網(wǎng)補(bǔ)能節(jié)點(diǎn)到城市公用充電樁，汽車補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)正在急速膨脹中。

據(jù)中國充電聯(lián)盟（EVCIPA）最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截止2025年5月份，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為1440萬臺(tái)，同比上升45.1%。

其中，在2025年1月~5月期間，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為158.3萬臺(tái)，我新能源汽車國內(nèi)銷量475.3萬輛，樁車增量比約為1:3，“樁少車多”現(xiàn)象依舊存在，充電樁行業(yè)市場(chǎng)仍存較大發(fā)展前景。

然而，作為一種涉及高電壓、大電流的工業(yè)設(shè)備，汽車充電樁強(qiáng)電側(cè)會(huì)因電流波動(dòng)、電磁輻射等特性對(duì)弱電側(cè)系統(tǒng)主控部分造成顯著的高頻電磁干擾，影響系統(tǒng)正常工作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐上到y(tǒng)損壞。

因此，為消除汽車充電樁強(qiáng)電側(cè)對(duì)弱電側(cè)系統(tǒng)主控部分所產(chǎn)生的電氣隱患，設(shè)計(jì)者往往需要引入電氣隔離措施來阻斷干擾傳播路徑。

數(shù)字隔離器，汽車充電樁的電氣安全之芯

汽車充電樁（直流）工作過程為將電網(wǎng)交流電整流為直流電，并通過PFC（功率因數(shù)校正）電路提升電能利用率、減少諧波污染，同時(shí)升壓至穩(wěn)定的直流母線電壓（如380-400V），接著通過DC/DC隔離變換器將母線電壓調(diào)節(jié)為適配電動(dòng)汽車電池的輸出電壓，并借助高頻變壓器實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離以阻斷干擾，從而為汽車提供穩(wěn)定的充電環(huán)境。

新能源汽車充電示意圖

而在上述過程中，若是充電樁系統(tǒng)沒有采取強(qiáng)有力的電氣隔離措施，就會(huì)導(dǎo)致汽車充電樁存在顯著的電氣隱患，且其產(chǎn)品在上市過程也難以通過各種嚴(yán)格的安規(guī)認(rèn)證及EMC測(cè)試等安全檢測(cè)環(huán)節(jié)。

數(shù)字隔離器，作為一種可確保汽車充電樁在各種復(fù)雜電氣環(huán)境及惡劣工況下安全、穩(wěn)定運(yùn)行的安全芯片，其不僅能將不同電壓等級(jí)的電路進(jìn)行隔離，防止強(qiáng)電側(cè)對(duì)弱電側(cè)造成干擾和損壞，還能保障弱電控制單元控制信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，實(shí)現(xiàn)汽車充電樁安全性與可靠性的雙重提升。

數(shù)字隔離器，如何全方位守護(hù)充電樁充電？

如下圖所示，在華普微的汽車充電樁解決方案中，CMT860XX系列隔離驅(qū)動(dòng)芯片是汽車充電樁功率變換系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”，通過電氣隔離保障安全、信號(hào)驅(qū)動(dòng)提升效率、多重保護(hù)降低故障風(fēng)險(xiǎn)、時(shí)序控制優(yōu)化協(xié)同，直接決定了充電樁的可靠性、效率和安全性，是實(shí)現(xiàn)高壓快充的關(guān)鍵器件。

汽車充電樁中的電氣隔離方案示意圖

CMT860XX最高可支持5.75kV的隔離電壓，能高效抑制共模噪聲（CMTI＞150 kV/us），避免電磁干擾（EMI）導(dǎo)致控制信號(hào)失真。

此外，CMT860XX還具備著4A峰值拉電流，6A峰值灌電流輸出的能力，可高效控制開關(guān)器件（如IGBT、SiC MOSFET），實(shí)現(xiàn)高效功率因數(shù)校正，并抑制米勒效應(yīng)導(dǎo)致的誤開通現(xiàn)象。

CMT812X、CMT804X系列基礎(chǔ)數(shù)字隔離芯片是連接不同電位模塊的“安全通信橋梁”。其在原邊與副邊DSP之間，通過高壓隔離阻斷浪涌、抑制共模干擾，可保障雙DSP實(shí)時(shí)同步控制；在原邊DSP與人機(jī)交互單元之間，可隔離強(qiáng)電側(cè)噪聲，防止地電位差干擾，確保操作指令與狀態(tài)信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸；在副邊DSP與CAN總線間，可抑制外部電磁干擾、阻斷故障反灌，保障與外部設(shè)備通信的可靠性。

CMT812X、CMT804X支持高達(dá)5kV的隔離耐壓與150Mbps的最大速率，可確保數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，解決強(qiáng)電側(cè)與弱電側(cè)的電位差、高頻干擾及外部通信可靠性等問題，是汽車充電樁實(shí)現(xiàn)“安全、穩(wěn)定、精準(zhǔn)”充電的關(guān)鍵器件。

CMT1300、CMT1311等隔離運(yùn)放芯片通常應(yīng)用在充電樁中的PFC電路和DC-DC電路中，以阻斷高壓母線與低壓控制電路（MCU/DSP）的直接連接，防止觸電風(fēng)險(xiǎn)及設(shè)備損壞，并同時(shí)將高壓母線的電流信號(hào)精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為低壓控制電路（MCU/DSP）可處理的數(shù)據(jù)信號(hào)，滿足環(huán)路控制需求，確保充電樁系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。