利用集成隔離DC/DC電源的數字隔離晶片解決電源和信號雙重隔離

2020-12-07 NOVOSNS

通常在工業電機、BMS等系統中,出於對安全性和信號傳輸完整性的考慮,系統之間需要進行電源和信號隔離,利用納芯微全集成式的隔離解決方案——集成隔離DC/DC電源的數字隔離晶片NSiP884x可同時解決信號和電源的雙重隔離。NSiP884x系列產品基於納芯微電子獨有的NSPower技術,將內置有片上變壓器的隔離DC/DC電源電路以及四通道高速數字隔離集成在一起,用戶只需在電源輸入輸出上各加兩個濾波電容,就能實現電源隔離和信號隔離,全集成式的方案極大程度地降低了用戶開發難度,節省了開發時間,可幫助用戶更快地將產品推向市場。

當前市場1W以內的隔離電源方案多為變壓器或隔離DC/DC模塊,這些方案大多可靠性不佳,或應用溫度範圍受限,體積較大,劣勢較為明顯。納芯微NSiP8xxx解決了目前市場上集成隔離DC/DC電源晶片效率低、成本高的痼疾,工作效率接近50%。在同等功率輸出下,溫升明顯低於競品,而且充分發揮集成度高的優勢,同時滿足簡單和易用性,非常適合當前快節奏的產品開發過程。

NSiP8xxx系列產品具有軟啟動功能,能夠防止瞬間吸收過大電流導致系統供電異常,有效防止輸出電壓過衝。其獨有的過溫保護功能和短路保護功能,在IC工作溫度過高以後自動進入關斷模式,等到溫度降低後再次開啟電源輸出;而輸出短路時,晶片會進入「打嗝」模式,周期性切斷輸出以防止晶片因電流過大而損毀,確保系統安全可靠運行通過簡單PCB設計就可以達到CLASS B的EMI規範,工作溫度範圍達到-40℃至125℃,覆蓋汽車及工業等高可靠性應用場景。

我們通過RS-485接口隔離的典型應用場景來做簡單說明下NSiP8xxx的優勢。RS-485抗噪音抗幹擾能力強、傳輸距離遠、支持多點通信,是工控行業首選串行接口。在RS-485總線中,由於實際應用現場的環境十分複雜,往往存在著高電壓、大電流的危害,所以隔離是十分必要的。RS-485隔離由電源隔離與信號隔離兩部分組成,傳統採用光耦隔離加收發器,或數字隔離接口晶片加隔離電源方式實現,但前者面積大、通信速率低(換高速光耦又會增加成本),後者則成本很高。採用NSiP8xxx全集成隔離電源晶片加485收發器,體積小、耐壓能力高,成本上與光耦方案相當,是當前RS-485隔離應用的最佳選擇。

在新能源汽車電池管理系統BMS中,全集成隔離電源晶片也大有用武之地。BMS系統中的模擬前端(AFE)採樣需要與SPI總線隔離。為了更好地控制隔離電源,減少待機狀態的漏電,模擬前端不會從電池取電,如果要搭建一個小型隔離電源為模擬前端供電,體積太大,而採用隔離電源模塊,則不能滿足車載工作的溫度與可靠性要求。採用納芯微NSiP8xxx全集成隔離電源晶片,在實現SPI隔離功能的同時,也為模擬前端電路提供了隔離電源,大大簡化系統設計。

由應用案例可見,全集成數字隔離電源晶片從根本上解決了隔離電源的設計難點,用戶不必再為如何選取高可靠性、參數合適的變壓器而煩惱,也解決了空間有限情況下為隔離供電的難題,因此其應用範圍非常廣泛,尤其適用於對可靠性要求極高的工業、車載等嚴苛環境。

NSiP884x/NSiP894x系列產品提供SOIC-16 WB封裝,與國際主流競品管腳兼容。

關於納芯微:

國內領先的信號鏈晶片及其解決方案提供商,致力於成為傳感器、功率驅動以及接口類晶片的行業領導者和國內領先的汽車級晶片提供商。更多信息敬請訪問www.novosns.com。

相關焦點

  • 隔離dcdc電源模塊與非隔離電源模塊的區別介紹
    相比之下,dc dc隔離電源模塊相比非隔離電源模塊安全性更高一些。 相比之下,dc dc隔離電源模塊一般效率都在88%以下,所以dc dc隔離電源模塊發熱相對來說會比非隔離電源模塊的大。 3、成本與體積 非隔離電源模塊由於不需要採用變壓器進行輸入輸出之間的電氣隔離,所以相比dc dc電源模塊,同樣的輸出功率,同樣的輸出性能(如輸出精度,負載效應,動態響應等),非隔離電源模塊所需要的體積更小,成本更低,設計難度更小。
  • UCD3138 用於隔離電源的高度集成數字控制器(具有 3 個反饋環路和...
    產品信息描述UCD3138 是一款德州儀器(TI) 數字電源控制器,此控制器在一個單一晶片解決方案內提供高集成度和出色 性能。UCD3138 靈活的特性使得此器件適合於品種繁多的電源轉換應用。
  • 高功率電源應用中的數字隔離驅動器解決方案
    高功率電源應用中的數字隔離驅動器解決方案 納芯微 發表於 2021-01-03 09:41:00 在電源與充電樁等高功率應用中,通常需要專用驅動器來驅動最後一級的功率電晶體。
  • 國內首款集成隔離電源的隔離器晶片誕生!川土微如何抓住模擬晶片的...
    川土微電子副總經理兼首席技術官惲廷華·國內首款集成隔離電源的隔離器晶片系列川土微電子副總經理兼首席技術官惲廷華介紹,這是國內首款集成隔離電源的隔離器晶片系列,作為公司今年力推的重磅新品,能夠在一顆晶片裡同時完成信號隔離+電源隔離+RS-485/CAN收發器,具有SOP16-W, POD=10.3mm x 7.5mm x 2.5mm的小尺寸封裝,完全突破行業現有局限
  • 川土微電子2020年度全系列集成隔離電源的隔離器晶片正式發售!
    這是國內首款集成隔離電源的隔離器晶片系列,能夠在一顆晶片裡同時完成信號隔離+電源隔離+RS-485/CAN信號收發;具備SOP16-W, POD=10.3mm x 7.5mm x 2.5mm的小尺寸封裝,完全突破行業現有局限;全集成微型片上變壓器、高達53%的轉換效率、高隔離耐壓5kVRMS 。
  • 一種基於隔離電源的CMOS整流電路的設計
    金雲頤,張國俊 (電子科技大學 電子薄膜與集成器件國家重點實驗室,成都 610054)本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202003/410488.htm摘  要:介紹了一種適用於隔離電源的CMOS全波整流電路,其工作頻率為187 MHz
  • 川土微電子:集成隔離電源的隔離器晶片系列已正式發售
    在此背景下,成立於2016年的川土微電子秉承著「志存鶩遠、持續創新、完美極致、誠實守信」的核⼼價值觀迅速成長為國內優秀的模擬晶片研發設計與銷售的科技公司。其產品涵蓋數字隔離、接口隔離、模擬隔離、I/O隔離、AISG、RS-485、寬帶收發器、射頻器件、低噪聲放大器等品類,目前已廣泛應於工業控制、電源能源、儀器儀表、通訊網絡、電子系統等諸多領域。
  • 利用單電源隔離放大器和ADC簡化隔離電流和電壓感應設計
    打開APP 利用單電源隔離放大器和ADC簡化隔離電流和電壓感應設計 德州儀器 發表於 2020-11-19 10:00:09
  • 芯茂微推出最新一代12W隔離AC-DC電源解決方案
    隨著國內中小功率AC-DC隔離電源日趨成熟化,電源製造商對功率密度,性能和價格提出了進一步的需求,為此芯茂微推出了最新一代的中小功率隔離AC-DC電源解決方案,通過高度集成外圍零件的方式來降低方案成本和縮減PCB版面積;同時利用多模式的開關控制技術提升整體方案的系統性能指標。
  • 高功率電源應用中需要怎樣的隔離驅動?
    在數字隔離驅動器內部,有兩塊或更多的矽片,矽片之間通過絕緣材料隔離,而控制信號通過電容型或電磁型方式穿過隔離層來傳遞,從而讓輸入與輸出處於不同矽片上,這種隔離方式能繞過矽工藝極限,可以滿足高耐壓需求,隔離驅動可以承受 10kV 以上的浪湧電壓。此外,兩個輸出驅動之間,也有絕緣材料建構的隔離帶,所以與非隔離驅動要求與控制信號共地不同,隔離輸出接地點選擇更靈活,可以匹配不同電路拓撲需要。
  • ADI院士談isoPower隔離電源的優勢
    據悉,iCoupler是磁隔離技術,基於iCoupler磁隔離技術的數字隔離器是 「磁耦」,為信號隔離領域帶來了重大進步,代替了速度慢、功耗高且隨時間推移性能下降的光耦。在iCoupler上市數年後,isoPower問世,特點是晶片級的DC/DC功率轉換器,可以整合到ADI的信號隔離產品中,用來驅動iCoupler磁耦數據通道的副邊,以及為片外負載供電。
  • 負電壓DC/DC開關電源的設計
    如集成運算放大器、電壓比較器、霍爾傳感器等。  負電源的好壞很大程度上影響電子測量裝置運行的性能,嚴重的話會使測量的數據大大偏離預期。目前,電子測量裝置的負電源通常採用抗幹擾能力強,效率高的開關電源供電方式。以往的隔離開關電源技術通過變壓器實現負電壓的輸出,但這會增大負電源的體積以及電路的複雜性。
  • 隔離電源模塊的5個作用
    隔離電源模塊的5個作用 一、隔離 1、安全隔離:強電弱電隔離IGBT隔離驅動\浪湧隔離保護\雷電隔離保護(如人體接觸的醫療電子設備的隔離保護); 2、噪聲隔離:(模擬電路與數字電路隔離、強弱信號隔離);
  • 數字隔離器件的選型與應用詳解
    電感式隔離器與光耦合一樣,電感耦合也有較長的應用歷史,但通常僅用於電源或模擬隔離器,而非數字器件。但隨著製造工藝的進步和研發設計水平的提高,電感式數字隔離器件得到了迅速的發展和廣泛的運用。電感耦合使用不斷變化的磁場來通過隔離層實現通信。電感耦合的優勢之一是可以在不明顯降低差模信號的情況下最小化變壓器的共模噪聲。
  • 增強型DC/DC隔離變壓器
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/180399.htm  DC/DC轉換器的這一特性有諸多用途:電隔離可中斷接地迴路,從而消除來自電路的信號噪聲,同時可以由遠程分離供電的方式支持兩個獨立電路之間的信息傳輸,也支持由正電壓轉換到負電壓以及負電壓轉換到正電壓,並允許多個單元組件共享一個公共信息與電源總線,而無需擔心某個單元失效時會影響和損壞整個網絡
  • 穿過隔離柵供電:認識隔離式直流/直流偏置電源
    要找到適合工作的工具,不僅需要了解手頭上的任務和現有工具,還要知道如何充分利用這些工具。 對於設計人員來說,在隔離柵內移動信號和電源是一項常見的挑戰。為了提高安全性和抗噪性能,或產生較大的電勢差,可能需要在不同的系統域之間進行隔離。例如,手機充電器通過內部隔離,可在連接器短路時防止用戶觸電。
  • 非隔離電源真的不如隔離電源好嗎?
    通常我們使用隔離與非隔離很多時候都是因為浪湧這個問題,而浪湧問題和用電環境是息息相關的,所以很多時候使用隔離電源和非隔離電源不能一刀切,非隔離電源在節能,成本上都是很有優勢的
  • 偉創力BMR491轉換器業界最高功率密度的數字DC/DC隔離轉換器
    打開APP 偉創力BMR491轉換器業界最高功率密度的數字DC/DC隔離轉換器 佚名 發表於 2020-12-10 11:32:01
  • DC-DC電源常用電路設計方案知識
    所以使用集成穩壓器的電源電路功率都不會很大,一般只有2-3W,這種設計方案僅適合於小功率電源電路。DC/DC轉換開關型穩壓電路設計方案,採用了開關電源晶片設計的DCDC轉換電路,轉化效率高,適用於較大功率電源電路。目前得到了廣泛應用,分為非隔離式開關電源和隔離式開關電源倆種。開關電源基本的拓撲包括降壓型、升壓型、升降壓型及反激式、正激式、橋式變化等等。
  • DC/DC電源模塊是什麼?有何特點
    一、電源模塊是什麼? 電源模塊是可以直接安裝在印刷電路板上的電源供應器,有降壓和升壓兩種,專用集成電路( ASIC )、數位訊號處理器( DSP )、微處理器、存儲器、現場可編程門陣列( FPGA )及其他數字或模擬負載提供供電。