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全集成隔离DC-DC转换器CA-IS3105W简介

一、基本参数

集成高效率 DC-DC 变压器和片上变压器

-防止浪涌电流和输出过冲

-过载和短路保护功能

-过热关节保护功能

2、输入电压范围:4.5 V ~ 5.5 V

3.输出电压可选:

-3.3V、 5.0V、 3.7V、 5.4V

-支持输出端接LDO

4.典型输出功率:650mW(5V/130mA)

5.温度范围:-40 °C ~ 125 °C

6.优异的隔离性能:

-高达 5 kVRMS 的隔离电压

-浪涌:10KVpk

-高 CMTI:±150 kV/μS(典型)

-隔离栅寿命:>40 年

7.包装形式:SOIC16-WB

二、工作原理

反馈系统将输出电压反馈给次侧控制系统,产生PWM信号,PWM通过OOK调制将数字控制信号传输到原边,然后将原边传输到原边PWM信号输入驱动,控制原侧功率器件的通断,能量从原侧流向次侧,使输出信号稳定在预设值。

众所周知,开关电源有几个基本模块,即功率器件模块(MOSFET,BJT等)、磁性元件(电感、变压器等)、控制单元、驱动模块(驱动功率管开关)。从上图可以看出,CA-IS3105W动力模块在原侧和次侧均有,因此两侧必须有驱动单元。两侧的功率模块由变压器隔离。两侧功率器件的通断将原侧的能量源连续输送到次侧。一般DCDC功率器件和驱动控制已经集成在一起,变压器在片上集成的不多。CA-IS3105W在片内基板上集成微变压器。因此CA-IS3105W是高度集成的产品。

三、产品性能

软启动:

软起动可以有效防止输入电流涌入,保障整个电源系统的安全运行。

下图为软起动波形,整个起动过程大致分为三个阶段:

输入电压尚未达到原侧侧UVLO,芯片此时不工作。

当输入信号到达时UVLO,但二次侧还没有到达,此时二次侧电压梯式缓慢爬升。

当次边侧电压达到UVLO当控制电路开始工作时,控制环接管整个控制系统,输出电压迅速上升,直到达到预设值。

输出短路保护:

当输出电压低于短路阈值时,芯片停止工作。

等待4ms之后,芯片试图重新启动。

如果在1ms输出电压断短路存在时,保护机制继续工作保护机制继续工作。

如果在1ms当系统判断短路解除时,输出达到预定电压。

输出电压4档可选:

通过配置SEL引脚可输出4种输出电压:

5.4V/3.7V输出电压为LDO为后芯片提供低噪声电源提供输入电压。

注意事项:

1>在芯片启动前,需先设定好输出电压,即SEL引脚配置好。

2>SEL不要悬挂引脚。

3>不建议在芯片工作过程中进行动态变更V

ISO

输出电压。

动态响应:

输出电压从10%到100%的动态负载只有十几个mV。

转换效率:

如图所示,最高效率为54%

PCB

设计注意事项:

1>&n

BSP

; 在输入VINP和输出VISO处放置至少10μF电容

2> 输入输出电容靠近芯片引脚,距离<2mm

3> 加入中间层VINP,VISO增加寄生电容的铜箔

4> GNDP,GNDS改进交叠电容

EMI

5> GNDP和GNDS注意间距铜箔的爬电距离>8mm

6> 电源平面构建边缘防护

四、应用场景

PLC

应用:

CA-IS3105W可为各种隔离器提供隔离电源。

在PLC各种数字隔离器,如川土CA-IS37XX、CA-IS36XX等。

BMS

应用:

BMS隔离用于隔离CAN和隔离I2C,配合隔离电源CA-IS305X形成隔离的系列产品CAN方案。

川土还提供集成隔离电源CAN接口芯片CA-IS3062W。

光伏逆变应用:

隔离485/422,隔离电流放大器用于光伏逆变器。CA-IS3105W为这些隔离产品提供能量。

标签: w系列电容

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