川土微电子CA-IS3211C光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器

发布时间：2025-07-30 13:22
作者：AMEYA360
来源：川土微
阅读量：259

　　面对工业与新能源领域对高性价比功率驱动方案的迫切需求，川土微电子基于已获市场验证的CA-IS3211系列产品，推出CA-IS3211C全新一代光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器。CA-IS3211C系列产品通过设计优化与工艺升级，在保障核心性能的前提下降低成本，为光伏/储能系统、工业电机驱动等场景提供更具成本竞争力的解决方案。

　　01产品概述

　　CA-IS3211C是一款光耦兼容型5.7kVRMS隔离栅极驱动器，专为驱动MOSFET/IGBT/SiC功率器件设计。其通过模拟二极管输入级替代传统LED，显著提升长期可靠性;支持4A拉电流/5A灌电流峰值输出及30V宽压驱动，兼容双极性电源方案。产品可无缝替换现有光耦驱动器，为工业电源、太阳能逆变器、充电桩、储能变流器等场景提供更高性能、更长寿命的隔离驱动解决方案。

　　02特性

　　光耦输入的 5.7 kVRMS 单通道隔离式栅极驱动器

　　输出峰值电流：4A 拉 / 5A 灌

　　最大 30V 输出驱动电源电压

　　8V 或者 12V VCC 欠压锁定阈值

　　轨到轨输出

　　80ns(典型值)传输延迟

　　25ns(最大)器件对器件延迟匹配

　　35ns(最大)脉冲宽度失真

　　150kV/μs(最小)共模瞬态抗扰度(CMTI)

　　隔离栅寿命大于 40 年

　　输入级最高反向耐压 7V，并支持互锁输入

　　宽体 SOIC6-WB、SOIC8-WB 和 DUB8 封装

　　工作结温范围 TJ：-40°C 到 150°C

川土微电子CA-IS3211C光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器

　　03 典型应用场景

　　工业电机控制驱动器

　　工业不间断电源(UPS)

　　太阳能逆变器

　　充电桩

　　储能变流器

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　　川土微推出CA-IS3105W 全集成隔离 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　　3.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　　7.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。　　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。　　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。　　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。　　转换效率　　效率曲线如图所示，满载情况下最高效率为54%　　PCB设计注意事项　　1> 在输入VINP和输出VISO处放置至少10μF电容　　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　　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　　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。　　川土也提供了集成隔离电源的CAN接口芯片CA-IS3062W。　　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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　　7月15日，上海川土微电子有限公司(简称“川土微电子”)与国家新能源汽车技术创新中心(简称“国创中心”)在京签订战略合作协议。川土微电子CEO、董事长陈东坡，副总经理、汽车事业部负责人程飞;国创中心党委书记、董事长续超前，副总经理邹广才等领导出席签约仪式。　　川土微电子汽车产品深耕在新能源汽车动力及高压域的全栈隔离驱动芯片、车身域控等全系列CAN/LIN通信芯片、SBC以及电机驱动芯片等。目前，多颗关键芯片已实现全供应链国产化，并能通过行业严格的测试标准(如CAN/LIN芯片的IOPT测试、IBEE的EMC测试等)，应用在新能源汽车主驱的功能安全隔离驱动芯片采用自主设计定义的参数指标，优化客户的系统设计，极大降低系统成本。产品在软硬件及外形管脚采用兼容及优化设计，为客户提供快速替代、高效经济的解决方案。　　国创中心汽车芯片业务构建“4+2”业务架构，以“标准研究+测试评价+产品认证+车规管理”四位一体融合发展，打造“车规芯片应用验证体系+车规芯片质量管理体系”两大技术服务体系，依托国家市场监督管理总局重点实验室(车规芯片测试与评价)、中国汽车芯片产业创新战略联盟，为芯片企业和汽车企业提供一站式车规芯片垂直测试认证和质量管理服务，助力形成中国汽车芯片产业创新生态。　　双方一直保持务实高效的合作关系，在车规级芯片功能安全认证、客户对接等取得了丰硕的合作成果。双方将以此次战略合作为契机，进一步加强技术创新，共同促进提升车规级芯片产品品质，形成互利共赢的合作模式。　　与此同时，川土微电子高速CAN系统基础芯片(CA-IF1169-Q1)产品，通过严苛的功能安全评估、文件评审，获得ISO26262：2018功能安全产品认证证书，这标志着该产品符合ASIL B功能安全等级要求。此次快速高效的通过功能安全产品认证评估，也得益于川土微团队在芯片设计开发上扎实的技术基础，以及对车规级安全标准的深入理解与充分准备。　　签约后，川土微电子一行参观了车规级芯片测试认证中心、电磁兼容实验室并开展功能安全业务对接交流。国创中心芯片业务单元负责人刘英，国创认证、国创检测相关负责人参加活动。
2025-07-16 11:43 阅读量：682
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