一、基礎參數

集成高效率的 DC-DC 轉換器和片上變壓器

-內置軟啟電路來防止浪涌電流和輸出過沖

-過載和短路保護功能

-過熱關斷保護功能

輸入電壓范圍：4.5 V ~ 5.5 V

輸出電壓可選：

-3.3V、 5.0V、 3.7V、 5.4V

-支持在輸出端接 LDO

輸出典型功率：650mW(5V/130mA)

溫度范圍：-40 °C ~ 125 °C

優異的隔離性能：

-高達 5 kVRMS 的隔離電壓

-浪涌：10KVpk

-高 CMTI：±150 kV/μS(典型)

-隔離柵壽命：>40 年

封裝形式：SOIC16-WB

二、工作原理

反饋系統將輸出電壓反饋到次邊側的控制系統，產生PWM信號，PWM通過OOK調制將數字控制信號傳送到原邊側，原邊側再將PWM信號送入驅動，控制原邊功率器件的通斷，能量從原邊側流向次邊側，從而使輸出信號穩定在預設值。

眾所周知，開關電源有幾大基本模塊，即功率器件模塊(MOSFET，BJT等)、磁性元器件(電感，變壓器等)、控制單元、驅動模塊(驅動功率管開和關)。從上圖可以看出，CA-IS3105W在原邊和次邊側均有功率模塊，因此兩側都必須有驅動單元。兩邊的功率模塊通過變壓器隔離。兩邊功率器件的通斷將原邊的能量源源不斷送到次邊側。一般DCDC已經把功率器件，驅動控制集成在一起，變壓器集成在片上的就不多了。

CA-IS3105W將微變壓器集成在片內基板上。

因此CA-IS3105W是高度集成化產品。

三、產品性能

軟啟動

軟起動可以有效防止輸入電流涌入，保障整個電源系統的安全運行。

下圖為軟起動波形，整個啟動過程大致分為三個階段：

輸入電壓還未達到原邊側UVLO，這時候芯片不工作。

當輸入信號達到UVLO，但是次邊側還沒有達到，此時次邊側電壓階梯式緩慢爬升。

當次邊側電壓達到UVLO時，控制電路開始工作，控制環路接管整個控制系統，輸出電壓快速爬升，直到達到預設值。

輸出短路保護

短路保護工作機制大致如下：當檢測到輸出電壓低于短路閾值時，芯片停止工作。

等待4ms后，芯片嘗試重新啟動。

如果在1ms時間內輸出電壓沒有達到預定電壓，此時系統判定短路存在，保護機制繼續工作。

如果在1ms時間內輸出達到預定電壓，此時系統判定短路解除。

輸出電壓4檔可選

通過配置SEL引腳可以輸出4種輸出電壓：

5.4V/3.7V輸出電壓為LDO提供輸入電壓,為后接芯片提供低噪音電源。

注意事項：

1>在芯片啟動前，需先設定好輸出電壓，即SEL引腳配置好。

2>SEL引腳不要懸空。

3>在芯片工作過程中，不建議動態改變VISO輸出電壓。

動態響應

從10%到100%動態負載情況下輸出電壓超調和跌落值只有十幾mV。

轉換效率

效率曲線如圖所示，滿載情況下最高效率為54%

PCB設計注意事項

1> 在輸入VINP和輸出VISO處放置至少10μF電容

2> 輸入和輸出電容靠近芯片引腳擺放，距離<2mm

3> 在中間層加入VINP，VISO銅箔以增加寄生電容

4> GNDP，GNDS交疊電容以改善EMI

5> GNDP和GNDS間銅箔注意爬電距，間距>8mm

6> 電源平面構建邊緣防護

四、應用場景

PLC應用

CA-IS3105W為隔離電源，可以為各種隔離器供電。

在PLC中，使用了各種數字隔離器，例如川土CA-IS37XX、CA-IS36XX等。

BMS應用

BMS中使用了隔離CAN和隔離I2C，該隔離電源配合CA-IS305X系列產品，形成隔離CAN方案。

川土也提供了集成隔離電源的CAN接口芯片CA-IS3062W。

光伏逆變應用

光伏逆變器中使用到了隔離485/422，隔離電流放大器。CA-IS3105W為這些隔離產品提供能量。

審核編輯：湯梓紅