帶隔離電源的雙通道數(shù)字隔離器

CA-IS36xx 是數(shù)字隔離器系列中，增強(qiáng)隔離耐壓并集成 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的一款芯片。CA-IS36xx 的出現(xiàn)可替代傳統(tǒng)用分立器件組建的隔離電源方案，并且新方案使得外形 尺寸更小，能夠?qū)崿F(xiàn)完全隔離。 CA-IS3620/CA-IS3621/CA-IS3622 是雙通道數(shù)字隔離器。 CA-IS3640/CA-IS3641/CA-IS3642/CA-IS3643/CA-IS3644 是 四通道數(shù)字隔離器。

CA-IS3620 芯片有兩個(gè)同向的通道，CA-IS3621 和 CA- IS3622 芯片具有兩個(gè)反向的通道，如圖 7-1 所示。CA- IS3640 芯片具有四個(gè)前向通道，CA-IS3641 芯片具有三 個(gè)前向通道和一個(gè)反向通道，CA-IS3642 芯片具有兩個(gè) 前向通道和兩個(gè)反向通道，CA-IS3643 芯片具有一個(gè)前 向通道和三個(gè)反向通道，CA-IS3644 具有四個(gè)反向通道， 如圖 7-2 所示。所有器件都具有故障安全模式選項(xiàng)，如 果輸入信號(hào)丟失，則以 L 為后綴的芯片默認(rèn)輸出為低電 平，以 H 為后綴的芯片默認(rèn)輸出為高電平。

2.

CA-IS36xx 系列產(chǎn)品集成了高效率、低輻射的隔離型 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，并具有高速隔離數(shù)據(jù)通道。CA-IS36xx 系列產(chǎn)品 的功能框圖如圖 11-1 所示。

CA-IS36xx 系列的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器采用隔離的 PWM 反饋實(shí)現(xiàn)分離的控制器結(jié)構(gòu)。VDD 電源供電給一個(gè)振蕩電路，該 電路將電流傳輸給一個(gè)高 Q 值的片上變壓器，該變壓器具有高效率和低輻射性能。根據(jù) SEL 引腳的設(shè)置，傳遞到副邊 的能量被調(diào)節(jié)成 3.3 V 或 5 V 的輸出電壓。副邊(VISO)控制器將 PWM 控制信號(hào)通過一個(gè)專用的隔離數(shù)據(jù)通道傳遞給原邊， 原邊依據(jù)副邊反饋的 PWM 信號(hào)調(diào)節(jié)傳輸能量。VDD 和 VISO 電源上都具備帶遲滯的欠壓鎖定(UVLO)保護(hù)，保證了系統(tǒng)在 噪聲條件下的良好性能。內(nèi)置的軟啟動(dòng)電路確保了不會(huì)出現(xiàn)浪涌電流和輸出電壓過沖。

高速隔離數(shù)據(jù)通道使用簡(jiǎn)單的開關(guān)鍵控(OOK)調(diào)制解調(diào)方案。由 SiO2 構(gòu)成的高壓隔離電容為不同的電壓域之間提供 可靠的絕緣屏障，并提供可靠的高頻信號(hào)傳輸路徑;為了保證穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。發(fā)射機(jī)(TX)將輸入信號(hào)調(diào)制到載 波頻率上，即 TX 在一個(gè)輸入狀態(tài)下通過隔離電容傳遞高頻信號(hào)，而在另一個(gè)輸入狀態(tài)下無信號(hào)通過隔離電容，然后接 收機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的帶內(nèi)數(shù)據(jù)重建輸入信號(hào)。這個(gè)架構(gòu)為隔離的不同電壓域之間提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸路徑，在啟動(dòng)時(shí) 不需要考慮初始化。全差分的隔離電容架構(gòu)可以最大限度地提高信號(hào)共模瞬態(tài)抗干擾能力。與電感耦合結(jié)構(gòu)相比，電 容耦合結(jié)構(gòu)提供了更高的電磁抗擾性。圖 11-2 和圖 11-3 分別為單通道功能框圖和調(diào)制方案的波形示意圖。

2.芯片的工作模式

表 11-1 為 CA-IS36xx 輸出電壓真值表。

審核編輯：符乾江