川土微CA-IS3105W 全集成 DC-DC 转换器
一、基础参数
1集成高效率的 DC-DC 转换器和片上变压器
-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
输出电压可选：
-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)
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
封装形式：SOIC16-WB
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。
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。
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。
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输出短路保护
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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输出电压4档可选
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。
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动态响应
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。
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转换效率
效率曲线如图所示，满载情况下最高效率为54%
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PCB设计注意事项
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1>??? 在输入VINP和输出VISO处放置至少10μF电容
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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
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四、应用场景
PLC应用
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。
BMS应用
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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。
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川土也提供了集成隔离电源的CAN接口芯片CA-IS3062W。
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光伏逆变应用
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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编辑：admin 最后修改时间：2022-06-09
