工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮到耐高壓、安全、抗噪等因素，對(duì)隔離設(shè)計(jì)的需求越來(lái)越廣泛，而將信號(hào)/功率轉(zhuǎn)化為隔離的方式進(jìn)行傳輸一直是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。納芯微作為隔離技術(shù)的引領(lǐng)者，一直致力于探索更高集成度、高可靠性、高性價(jià)比的隔離電源方案。本文介紹了納芯微集成隔離電源3CH數(shù)字隔離方案，將有效助力開(kāi)發(fā)者簡(jiǎn)化工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

 

 

　　按照不同需求，系統(tǒng)中的隔離供電可劃分為驅(qū)動(dòng)隔離供電、采樣隔離供電、通信隔離供電三個(gè)部分，其中，驅(qū)動(dòng)/采樣隔離供電因功率相對(duì)較大、布局相對(duì)集中，更傾向于采用變壓器外置/多繞組輸出的供電方案；而對(duì)于通信隔離供電，因其布局相對(duì)遠(yuǎn)離系統(tǒng)主功率回路，且功耗相對(duì)較低，獨(dú)立隔離電源模塊的形式往往更受青睞。

 

　　納芯微NIRSP31采用業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的片上變壓器技術(shù)，單芯片集成了隔離電源和三通道數(shù)字隔離器，并使用先進(jìn)的LGA封裝(4mm×5mm)工藝，相對(duì)于傳統(tǒng)的獨(dú)立隔離電源模塊+光耦/數(shù)字隔離器的方案，極大地減小了PCB布板面積和高度，可進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本。

 

　　

 

 

　　上表為NIRSP31與傳統(tǒng)的隔離電源模塊方案的詳細(xì)參數(shù)對(duì)比，總結(jié)來(lái)說(shuō)，NIRSP31有如下優(yōu)勢(shì)：

 

　　·方案面積減少>200%

 

　　·方案成本降低>15%

 

　　·配置靈活，輸出5V/3.3V可選

 

　　·集成閉環(huán)控制電路，負(fù)載調(diào)整率優(yōu)

 

　　·更寬的工作溫度范圍(-40~125℃)，輸出功率溫度降額低

 

　　·具有使能(EN)引腳，適用于低靜態(tài)功耗要求應(yīng)用

 

　　·原副邊寄生電容小，抗共模干擾能力強(qiáng)

 

　　·3000Vrms一分鐘絕緣耐壓

 

　　·集成短路保護(hù)/過(guò)溫保護(hù)/欠壓保護(hù)

 

　　·全自動(dòng)化封裝，高可靠性，低失效率

 

　　·相較于光耦，傳輸速率高，壽命長(zhǎng)

 

 

 

　　·3kVrms的絕緣耐壓

 

　　·支持單獨(dú)MCU I/O電平VDDL

 

　　·供電電壓：

 

　　-VDD:4.5~5.5V NIRSP31

 

　　3~3.6V/4.5~5.5V NIRSP31V

 

　　-VDDL:1.8~3.6V/4.5~5.5V

 

　　·輸出：

 

　　-80mA 5V->5V/3.3V

 

　　-60mA 3.3V->3.3V

 

　　·欠壓保護(hù)、短路保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)

 

　　·數(shù)據(jù)速率：20Mbps

 

　　·傳輸延時(shí)：<75ns

 

　　·CMTI：±50kV/us

 

　　·工作溫度：-40~125℃

 

　　·封裝：LGA-18(4.00mm×5.00mm)

 

 

　　·兩輪車BMS

 

　　·通信備電BMS

 

　　·戶用BMS

 

　　·工業(yè)電表

 

　　·空氣斷路器

 

 

　　在工業(yè)BMS的應(yīng)用中，NIRSP31可用于電池包MCU與外部ECU間的485和CAN通信隔離，無(wú)需再外加隔離電源和輸出側(cè)LDO(良好的負(fù)載調(diào)整率)，確保通信的連續(xù)性，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

 

　　

 

 

　　同時(shí)，納芯微也提供工業(yè)BMS一站式解決方案，包括雙向I2C隔離器NSI8100、RS485收發(fā)器NCA3485/NCA3491、CAN收發(fā)器NCA1042/NCA1051、以及雙路低邊驅(qū)動(dòng)器NSD1025。

 

 

　　

 

 

　　為方便評(píng)估，納芯微提供隔離RS485通信Demo板NIRSP31+NCA3485，隔離CAN通信Demo板NIRSP31+NCA1042。