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工業系統設計中,考慮到耐高壓、安全、抗噪等因素,對隔離設計的需求越來越廣泛,而將信號/功率轉化為隔離的方式進行傳輸一直是系統設計的難點之一。納芯微作為隔離技術的引領者,一直致力于探索更高集成度、高可靠性、高性價比的隔離電源方案。本文介紹了納芯微集成隔離電源3CH數字隔離方案,將有效助力開發者簡化工業系統設計。

按照不同需求,系統中的隔離供電可劃分為驅動隔離供電、采樣隔離供電、通信隔離供電三個部分,其中,驅動/采樣隔離供電因功率相對較大、布局相對集中,更傾向于采用變壓器外置/多繞組輸出的供電方案;而對于通信隔離供電,因其布局相對遠離系統主功率回路,且功耗相對較低,獨立隔離電源模塊的形式往往更受青睞。
納芯微NIRSP31采用業內領先的片上變壓器技術,單芯片集成了隔離電源和三通道數字隔離器,并使用先進的LGA封裝(4mm×5mm)工藝,相對于傳統的獨立隔離電源模塊+光耦/數字隔離器的方案,極大地減小了PCB布板面積和高度,可進一步降低系統成本。

方案面積減少>200%
集成閉環控制電路,負載調整率優
更寬的工作溫度范圍(-40~125℃),輸出功率溫度降額低
原副邊寄生電容小,抗共模干擾能力強
3000Vrms一分鐘絕緣耐壓
集成短路保護/過溫保護/欠壓保護
全自動化封裝,高可靠性,低失效率
相較于光耦,傳輸速率高,壽命長



①?3kVrms的絕緣耐壓
②?支持單獨MCU I/O電平VDDL
③?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
④ 輸出:
80mA @ 5V->5V/3.3V
60mA @ 3.3V->3.3V
⑤ 欠壓保護、短路保護和過溫保護
⑥ 數據速率:20Mbps
⑦ 傳輸延時:<75ns
⑧ CMTI:±50kV/us
⑨ 工作溫度:-40~125℃
⑩ 封裝:LGA-18(4.00mm × 5.00mm)



在工業BMS的應用中,NIRSP31可用于電池包MCU與外部ECU間的485和CAN通信隔離,無需再外加隔離電源和輸出側LDO(良好的負載調整率),確保通信的連續性,保證系統的正常運行。

工業BMS典型框圖
同時,納芯微也提供工業BMS一站式解決方案,包括雙向I2C隔離器 NSI8100、RS485收發器NCA3485/NCA3491、CAN收發器NCA1042/NCA1051、以及雙路低邊驅動器NSD1025。
NIRSP31 Demo板

隔離RS485通信Demo板

隔離CAN通信Demo板




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