在工业系统设计中，隔离设计已成为必不可少的一部分。这是因为在工业环境中，信号/功率的传输需要考虑到耐高压、安全、抗噪等因素。然而，隔离设计一直是系统设计的难点之一，需要考虑到传输信号的频率、功率以及布局等因素。

纳芯微作为隔离技术的引领者，一直致力于探索更高集成度、高可靠性、高性价比的隔离电源方案。本文介绍了纳芯微集成隔离电源 3CH 数字隔离方案，该方案可以有效助力开发者简化工业系统设计。

根据系统需求的不同，隔离供电可划分为驱动隔离供电、采样隔离供电、通信隔离供电三个部分。其中，驱动/采样隔离供电因功率相对较大、布局相对集中，更倾向于采用变压器外置/多绕组输出的供电方案;而对于通信隔离供电，因其布局相对远离系统主功率回路，且功耗相对较低，独立隔离电源模块的形式往往更受青睐。

纳芯微 NIRSP31 采用业内领先的片上变压器技术，单芯片集成了隔离电源和三通道数字隔离器，并使用先进的 LGA 封装 (4mm×5mm) 工艺。相对于传统的独立隔离电源模块 + 光耦/数字隔离器的方案，该芯片极大地减小了 PCB 布板面积和高度，可进一步降低系统成本。

• 方案面积减少>200%
• 方案成本降低>15%
• 配置灵活，输出5V/3.3V可选
• 集成闭环控制电路，负载调整率优
• 更宽的工作温度范围(-40~125℃)，输出功率温度降额低
• 具有使能(EN)引脚，适用于低静态功耗要求应用
• 原副边寄生电容小，抗共模干扰能力强
• 3000Vrms一分钟绝缘耐压
• 集成短路保护/过温保护/欠压保护
• 全自动化封装，高可靠性，低失效率
• 相较于光耦，传输速率高，寿命长

• 3kVrms的绝缘耐压
• 支持单独MCU I/O电平VDDL
• 供电电压：
• VDD:4.5~5.5V NIRSP31
• 3~3.6V/4.5~5.5V NIRSP31V
• VDDL:1.8~3.6V/4.5~5.5V

• 80mA 5V->5V/3.3V
• 60mA 3.3V->3.3V
• 欠压保护、短路保护和过温保护
• 数据速率：20Mbps
• 传输延时：<75ns
• CMTI：±50kV/us
• 工作温度：-40~125℃
• 封装：LGA-18(4.00mm×5.00mm)

• 两轮车BMS
• 通信备电BMS
• 户用BMS
• 工业电表
• 空气断路器

在工业 BMS 的应用中，纳芯微可以提供一站式解决方案，包括双向 I2C 隔离器 NSI8100、RS485 收发器 NCA3485/NCA3491、CAN 收发器 NCA1042/NCA1051，以及双路低边驱动器 NSD1025。这些器件的集成度高、功耗低、可靠性高，可以有效地简化系统设计，提高系统的可靠性和稳定性。

综上所述，纳芯微的隔离电源方案和工业 BMS 一站式解决方案可以有效地帮助开发者简化工业系统设计，提高系统的可靠性和稳定性，为工业自动化和智能制造的发展做出贡献。