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本帖最后由 Heaven_1 于 2022-1-25 18:08 编辑
$ a6 I0 p8 i6 `5 W0 B( B( ^) L9 b: w# k6 P8 I) C7 I$ w
一、基础参数
1 j' @; t; [" o+ m9 {4 h M- \1 集成高效率的 DC-DC 转换器和片上变压器! n0 v* ^3 T6 O' G- C, ^
-内置软启电路来防止浪涌电流和输出过冲 -过载和短路保护功能 -过热关断保护功能 2 输入电压范围：4.5 V ~ 5.5 V 3 输出电压可选：
8 g7 O) d1 t0 }1 X8 G/ @ -3.3V、 5.0V、 3.7V、 5.4V -支持在输出端接 LDO 4 输出典型功率：650mW(5V/130mA)
8 `; r- g% l# u 5 温度范围：-40 °C ~ 125 °C 6 优异的隔离性能：
4 Y+ K/ m y& ~# n) ]+ Y -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 封装形式：SOIC16-WB
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6 h @, e" j7 q/ N
+ c6 D8 {8 o- F5 S二、工作原理 反馈系统将输出电压反馈到次边侧的控制系统，产生PWM信号，PWM通过OOK调制将数字控制信号传送到原边侧，原边侧再将PWM信号送入驱动，控制原边功率器件的通断，能量从原边侧流向次边侧，从而使输出信号稳定在预设值。 5 |& _$ m; J+ m7 j8 u7 ?
; S$ b0 O$ k" i3 {2 J* c i
众所周知，开关电源有几大基本模块，即功率器件模块（MOSFET，BJT等）、磁性元器件（电感，变压器等）、控制单元、驱动模块(驱动功率管开和关)。从上图可以看出，CA-IS3105W在原边和次边侧均有功率模块，因此两侧都必须有驱动单元。两边的功率模块通过变压器隔离。两边功率器件的通断将原边的能量源源不断送到次边侧。一般DCDC已经把功率器件，驱动控制集成在一起，变压器集成在片上的就不多了。 CA-IS3105W将微变压器集成在片内基板上。 因此CA-IS3105W是高度集成化产品。 " `3 z+ Z% B7 o
& `6 T( q5 q# I) R5 U' ~
三、产品性能
1 @5 e/ g& J8 m; \( [软启动 , T9 g, @! }1 _' q
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，整个启动过程大致分为三个阶段： 输入电压还未达到原边侧UVLO，这时候芯片不工作。 当输入信号达到UVLO，但是次边侧还没有达到，此时次边侧电压阶梯式缓慢爬升。 当次边侧电压达到UVLO时，控制电路开始工作，控制环路接管整个控制系统，输出电压快速爬升，直到达到预设值。 4 C! o2 M! k+ U: C. H7 B1 r B
O& w; Z2 G7 O3 V7 k7 `# g
- |/ ?: m N" I% Z V" i' w% ?9 V; S输出短路保护 $ C3 s2 d+ ~$ i0 R- i1 r8 q6 [* k s
短路保护工作机制大致如下：当检测到输出电压低于短路阈值时，芯片停止工作。 等待4ms后，芯片尝试重新启动。 如果在1ms时间内输出电压没有达到预定电压，此时系统判定短路存在，保护机制继续工作。 如果在1ms时间内输出达到预定电压，此时系统判定短路解除。
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4 f! u4 l+ r* G8 I; Y( j0 x输出电压4档可选
* q3 a3 e% Q7 }7 ?! ]0 x2 S' G2 }* v通过配置SEL引脚可以输出4种输出电压： 5.4V/3.7V输出电压为LDO提供输入电压,为后接芯片提供低噪音电源。 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引脚不要悬空。 3>在芯片工作过程中，不建议动态改变VISO输出电压。 \+ J& u C/ d& T; S. s
8 x4 w0 N) U" o F8 K动态响应 9 ?, e' c# K( v- y; V# T' {
从10%到100%动态负载情况下输出电压超调和跌落值只有十几mV。 % d; k) c3 b6 s5 r3 n8 D5 m4 ~
转换效率
; D! n* [ A# W" [' B) P/ {0 f7 k效率曲线如图所示，满载情况下最高效率为54%3 X) r" D4 ], r" G2 P! Z1 q% m, r
) `! K1 y- G1 ~8 {# e. s5 m0 ~9 N: j% U) ?2 e) b
PCB设计注意事项# n! V/ Q/ ^1 t& f! f1 v" D
! `: r5 Y5 T6 [4 }
1> 在输入VINP和输出VISO处放置至少10μF电容
" F6 F- K/ o0 O: R) [ 2> 输入和输出电容靠近芯片引脚摆放，距离<2mm 3> 在中间层加入VINP，VISO铜箔以增加寄生电容 4> GNDP，GNDS交叠电容以改善EMI 5> GNDP和GNDS间铜箔注意爬电距，间距>8mm 6> 电源平面构建边缘防护 1 I5 l2 Q* D7 H Z C R: `5 i8 E
; F9 m3 Y2 S/ V' O, r8 W+ S四、应用场景
* P8 [3 h0 k- ^PLC应用 9 c" H: `, P" S/ B/ Y* {
CA-IS3105W为隔离电源，可以为各种隔离器供电。 在PLC中，使用了各种数字隔离器，例如川土CA-IS37XX、CA-IS36XX等。 0 ?9 @% ?. f" ^6 X; M0 p
/ v' u0 P& k& p, E& b$ Z% B" {
BMS应用
4 k8 _! {% m m2 k! a ) s8 [4 Q- D5 l* P* T
BMS中使用了隔离CAN和隔离I2C，该隔离电源配合CA-IS305X系列产品，形成隔离CAN方案。
5 J l& v& R5 R; P 川土也提供了集成隔离电源的CAN接口芯片CA-IS3062W。 + ?, T5 v! e( Z2 o# m
) x7 \. L; C& r ~- k5 }$ J
; ?% P! n. H& N7 a. r/ D光伏逆变应用
6 T8 j, g! [5 [光伏逆变器中使用到了隔离485/422，隔离电流放大器。CA-IS3105W为这些隔离产品提供能量。
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发表于 2022-1-25 14:06
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