Mercato degli isolatori digitali: dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale, 2018-2028, segmentato per tecnologia (accoppiamento capacitivo, accoppiamento magnetico, magneto-resistivo gigante e altri), per materiale isolante (a base di poliimmide, a base di biossido di silicio (Sio2) e altri), per velocità dati (fino a 25 Mbps, 25-75 Mbps e oltre 75 Mbps), per tipo

Si prevede che il mercato globale degli isolatori digitali registrerà una crescita sostanziale durante il periodo di previsione 2024-2028. Ciò è dovuto principalmente all'utilizzo accresciuto di dispositivi connessi basati su tecnologie avanzate e alla crescente domanda di elettronica di consumo che fornisca un'esperienza priva di rumore. Inoltre, la crescente adozione di dispositivi IoT e gli investimenti hanno contribuito all'amplificazione della domanda globale di prodotti isolatori digitali.

Gli isolatori digitali, noti come chip, vengono utilizzati per stabilire un isolamento ad alta resistenza tra un sistema elettronico e i suoi utenti durante la trasmissione di segnali analogici e digitali. I progettisti implementano l'isolamento per rispettare le normative di sicurezza o attenuare il rumore del ground loop.

Sul mercato, gli isolatori sono impiegati principalmente per salvaguardare i componenti, garantire la sicurezza dell'utente, facilitare lo spostamento del livello del segnale e rispettare le normative di sicurezza. Abilitando funzionalità aggiuntive e garantendo il funzionamento sicuro del sistema, i componenti di isolamento migliorano costantemente il valore del sistema. In genere, l'incorporazione di componenti di isolamento migliora sia la sicurezza dei componenti che le prestazioni del circuito. I dispositivi di isolamento consentono a più domini di potenza di coesistere e comunicare, schermando i circuiti sensibili dai circuiti di commutazione. Inoltre, il moderno isolamento digitale consente un'ampia integrazione, riducendo il numero di componenti di circuito richiesti. L'introduzione di dispositivi di isolamento può avere un impatto su vari fattori, come dimensioni, efficienza, costi e prestazioni.

I severi requisiti di sicurezza delle batterie per le automobili stanno guidando il mercato globale degli isolatori digitali

Gli OEM di automobili in tutto il mondo stanno attendendo con ansia l'introduzione di nuovi modelli di veicoli elettrici (EV). Questi includono veicoli elettrici a batteria (BEV), veicoli elettrici ibridi plug-in (PHEV) e veicoli elettrici completamente ibridi (FHEV). I BEV forniscono un trasporto fluido, silenzioso e senza emissioni, in linea con la crescente tendenza all'elettrificazione nella progettazione automobilistica. Con questo cambiamento, l'elettronica di potenza ad alto wattaggio svolge un ruolo cruciale nei nuovi sistemi elettronici di trasmissione e batteria.

Una delle sfide principali affrontate dai progettisti nel campo delle applicazioni xEV per autoveicoli è stabilire una comunicazione efficace tra l'elettronica del dominio della batteria ad alta tensione e l'elettronica del dominio della batteria a bassa tensione. Questa sfida si presenta in varie applicazioni, come la misurazione della corrente della batteria, il monitoraggio della tensione delle celle della batteria e il controllo del motore o il monitoraggio del contattore ad alta tensione. Per colmare il divario tra il controller digitale a bassa tensione e i sistemi elettronici ad alta tensione all'interno di un moderno veicolo elettrico, è necessario un isolamento galvanico basato su semiconduttori.

Gli isolatori digitali offrono una soluzione che non solo soddisfa questo requisito, ma apporta anche ulteriori vantaggi. Sfruttando gli isolatori digitali, i progettisti possono ridurre significativamente sia il consumo di corrente che l'area del PCB, guidando la crescita del mercato globale degli isolatori digitali. Ciò non solo migliora l'efficienza del sistema complessivo, ma contribuisce anche al progresso della tecnologia dei veicoli elettrici.

La crescente dipendenza da apparecchiature e macchinari elettrici sta favorendo la crescita del mercato globale degli isolatori digitali

Gli isolatori digitali trovano ampio utilizzo in varie applicazioni, come la progettazione di circuiti per dispositivi elettronici, robotica ed elettronica di consumo. Questi dispositivi incorporano tipi di isolamento CC per garantire la sicurezza sia del sistema che degli utenti da potenziali danni causati dall'alta tensione. Presentano prestazioni affidabili anche in ambienti industriali difficili, evitando efficacemente condizioni instabili come rapidi transitori, picchi di corrente elevati, forti campi elettromagnetici e rumore.

La domanda di isolatori digitali è alimentata dalla crescente domanda di produzione di prodotti elettronici di consumo e robotica. Si prevede che il mercato globale dell'elettronica di consumo raggiungerà un valore di 1 trilione di USD entro il 2030, secondo il World Economic Forum, guidato dalla crescente spesa dei consumatori per dispositivi tecnologicamente avanzati e dal reddito disponibile. Utilizzando un circuito di isolamento digitale, vengono garantiti affidabilità a lungo termine e funzionamento senza guasti dei dispositivi. Si prevede che questi fattori guideranno la crescita del mercato globale degli isolatori digitali.

L'aumento del numero di normative di sicurezza per l'automazione industriale sta stimolando la crescita del mercato globale degli isolatori digitali

La sicurezza integrata delle macchine automatizzate fornisce una protezione significativa per gli operatori di macchine automatizzate. L'integrazione di controlli elettronici con più sistemi industriali tramite reti presenta sia vantaggi che sfide. I produttori di macchine e gli utenti finali stanno adattando il loro approccio agli standard di sicurezza delle macchine, puntando a controlli convenienti, parti di macchine facilmente reperibili e tempi di fermo macchina minimi. Tuttavia, gli integratori di sistemi affrontano la sfida di combinare sistemi di acquisizione dati a bassa tensione e bassa corrente e sistemi di comunicazione in rete con macchine ad alta tensione e alta corrente come robot industriali e macchine CNC.

Per affrontare questa sfida, vengono utilizzati isolatori digitali per impedire il flusso di corrente continua tra diverse parti funzionali dei sistemi elettrici. Questi isolatori svolgono un ruolo cruciale nel fornire isolamento del segnale e spostamento di livello in apparecchiature ad alta tensione, assicurando il corretto funzionamento di vari circuiti e proteggendo al contempo gli utenti da scosse elettriche. Nelle fabbriche connesse, i dispositivi di isolamento sono essenziali per il funzionamento efficace di sensori, sistemi di acquisizione dati e infrastrutture di comunicazione ad alta velocità. Con l'espansione dell'Internet of Things industriale (IIoT), si prevede che la domanda di dispositivi isolati aumenterà in modo significativo.

I principali produttori di isolatori digitali, come Silicon Labs e Maxim Integrated, offrono prodotti progettati specificamente per l'automazione industriale. Ad esempio, Silicon Labs fornisce sistemi sostitutivi come l'isolatore di ingresso PLC Si838x, l'interruttore isolato Si834x e l'SSR Si875x, ideali per apparecchiature di automazione industriale. Maxim Integrated offre l'isolatore digitale MAX22445, che garantisce la sicurezza e l'efficienza dei sistemi di automazione industriale compatti. Questi fattori contribuiscono alla crescita del mercato globale degli isolatori digitali.

I circuiti elettrici ed elettronici privi di rumore stanno stimolando la crescita del mercato globale degli isolatori digitali

La domanda di circuiti elettrici ed elettronici privi di rumore è aumentata in modo significativo. I loop di terra, che si verificano quando i terminali dei circuiti collegati hanno potenziali di terra diversi, sono una causa comune di rumore indesiderato e malfunzionamento del circuito. Per risolvere questo problema, vengono utilizzati isolatori digitali per interrompere i loop di terra e garantire potenziali di terra coerenti in tutti i circuiti. Questi dispositivi consentono il passaggio di segnali analogici bloccando il percorso galvanico che collega diversi potenziali di terra, eliminando efficacemente il rumore elettrico causato dalla continuità CA. Inoltre, gli isolatori digitali aiutano a prevenire il rischio di scosse elettriche per gli utenti e danni al circuito causati da rumore condotto indesiderato derivante da cambiamenti nel potenziale di terra. Di conseguenza, si prevede che questi fattori guideranno la crescita del mercato globale degli isolatori digitali.

Costi elevati degli isolatori digitali rispetto agli optoaccoppiatori

Gli isolatori digitali superano gli optoaccoppiatori convenzionali, che sono dispositivi elettronici costituiti da un emettitore LED e un fotodiodo fisicamente separati. In termini di ritardi di propagazione, velocità dei dati e riduzione del rumore, gli isolatori digitali eccellono. Tuttavia, gli optoaccoppiatori sono meno costosi degli isolatori digitali, il che li rende una scelta popolare per isolare segnali digitali lenti a basso costo. Nonostante la disponibilità di isolatori digitali convenienti da varie aziende, il loro utilizzo negli inverter fotovoltaici è limitato. Sono realizzati utilizzando la tecnologia di processo dei semiconduttori convenzionali per ottenere integrazione funzionale e conteggi dei canali, contribuendo a compensare l'elevato costo delle tecnologie di isolamento alternative.

Il CMOS (Complementary Metal Oxide-Semiconductor), una tecnologia di processo di isolatore digitale, sta guadagnando popolarità tra i progettisti. Consente la creazione di circuiti isolati che sono economici, compatti, affidabili ed efficienti dal punto di vista energetico rispetto agli optoaccoppiatori. Il prezzo degli isolatori digitali dipende dal tipo, dalla capacità di passaggio della corrente e dall'applicazione prevista. I dispositivi con più canali e velocità di trasmissione dati più elevate sono generalmente più costosi di quelli con meno canali e velocità di trasmissione dati inferiori. Sebbene i produttori stiano sviluppando isolatori digitali a basso costo, gli optoaccoppiatori tendono comunque a essere più convenienti.

Si prevede che questi fattori ostacoleranno la crescita del mercato globale degli isolatori digitali.

Segmentazione del mercato

Il mercato globale degli isolatori digitali è classificato in base a tecnologia, materiale isolante, velocità di trasmissione dati, tipo di canale, settore, regione e panorama competitivo. In termini di tecnologia, il mercato è suddiviso in accoppiamento capacitivo, accoppiamento magnetico, magnetoresistivo gigante e altre tecnologie. Il segmento dei materiali isolanti comprende materiali a base di poliimmide, a base di biossido di silicio (SiO2) e altri materiali. Inoltre, la categoria della velocità dei dati è suddivisa in fino a 25 mbps, 25 – 75 mbps e oltre 75 mbps. La sezione del tipo di canale include canale 2, canale 4, canale 6, canale 8 e altri tipi di canale. Il mercato è inoltre segmentato in settori verticali quali automotive, IT e telecomunicazioni, aerospaziale e difesa, elettronica di consumo, energia e potenza e altri settori. Infine, l'analisi regionale copre Nord America, Asia-Pacifico, Europa, Sud America e Medio Oriente e Africa

Attori del mercato

I principali attori del mercato nel mercato globale degli isolatori digitali sono Texas Instruments, Inc., STMicroelectronics NV, Infineon Technologies AG, Murata Manufacturing Company Ltd., Broadcom Inc., DigiKey Corporation, Analog Devices, Inc., Vicor Corporation, Advantech Co Ltd., NXP Semiconductors NV