CA-IS3740HB 产品概述

一、产品简介

CA-IS3740HB 是一款由 Chipanalog（川土微）推出的高速数字隔离器，采用 SSOP-16-150mil 封装，提供 4 路正向隔离通道（反向通道数为 0），面向需要高抗干扰能力和安全隔离的工业与通信类数字接口场合。器件支持对称供电范围（VCCA、VCCB 均为 2.5V 至 5.5V），最大数据速率可达 150 Mbps，传播延迟约 12 ns，隔离耐压达 3750 Vrms，工作温度范围 -40℃ 至 +125℃，并具备高达 150 kV/μs 的 CMTI（共模瞬变抗扰度），适合在噪声激烈的环境中使用。

二、主要特性（要点）

• 通道数：4 路正向隔离通道（单向输出），无反向通道
• 最大数据速率：150 Mbps，适合高速串行信号的隔离传输
• 传播延迟（tpd）：约 12 ns，延迟稳定、低抖动
• 默认输出：高电平（上电或输入不确定状态下输出为高电平，有利于总线空闲态的确定）
• 隔离电压（Vrms）：3750 Vrms，满足常见工业隔离等级要求
• 共模瞬态抗扰度（CMTI）：150 kV/μs，能在高 dv/dt 场景中保持数据完整性
• 工作电压：VCCA、VCCB = 2.5V ~ 5.5V（兼容多种逻辑电平）
• 工作温度：-40℃ ~ +125℃，工业级温度范围
• 封装：SSOP-16-150mil，节省 PCB 面积且便于 SMT 工艺

三、应用场景

CA-IS3740HB 非常适合需要电气隔离以保护低压侧或维持系统安全的场合，典型应用包括：

• 工业控制通信接口（隔离的 UART、SPI 的单向通道、外设数据线等）
• 电源与电机驱动控制信号隔离（控制器侧与功率侧之间）
• 隔离的传感器数据采集（ADC、传感器到处理器的数字输出）
• 电能计量和智能电表的隔离通信
• 防止地环路噪声、提高抗干扰性的系统隔离方案

注意：由于器件为单向通道设计，像 I2C 这种需要双向开漏的总线需要采用专门的双向隔离器或额外的电路来实现。

四、设计要点与 PCB 布局建议

为了发挥 CA-IS3740HB 的隔离和抗扰性能，设计时应注意以下几点：

• 供电去耦：在 VCCA 和 VCCB 各自电源近旁放置至少一只 0.1 μF 陶瓷去耦电容，并配合 1 μF~10 μF 的旁路电容以保证瞬态电流。电容尽量贴近器件电源引脚焊盘。
• 隔离沟道与走线：确保高压侧与低压侧之间有足够的爬电距离与空气间隙；遵循系统所需的安全标准（如 IEC、UL 等）来确定最小间隙/爬电距离。避免在器件正下方布置连续铜箔以降低爬电路径。
• 信号走线：高速数字线尽量短且直，避免与大电流回路平行布线以减小耦合干扰；必要时加阻抗匹配或串联小阻（如 22~100 Ω）来抑制反射和振铃。
• 地与电源隔离：两侧地线（GND_A、GND_B）应分别管理，不在隔离区穿过导通桥。若需要外部参考或屏蔽，采用光电隔离或专用隔离组件处理。
• 热管理：在正常工作范围内器件功耗不高，但在高温或高速工作场景应评估 PCB 散热与周边器件发热影响。

五、选型与系统集成建议

• 若系统需要双向或开漏总线（如 I2C），应考虑带双向通道的隔离器或采用两颗单向器件加逻辑实现。
• 对于更高数据率或更低延迟需求，可考虑更高速等级的隔离器；若需要更高隔离电压或更严格的安全认证，应以实际标准为准进行筛选。
• 在有强共模瞬变（如逆变器、变频器）的应用中，CA-IS3740HB 的 150 kV/μs CMTI 能显著降低误码率，但仍需在系统层面加入滤波、吸收网络以抑制极端脉冲。

六、典型电路注意事项（要点）

• 在每侧电源输入处分别放置 0.1 μF 陶瓷电容和 1 μF~4.7 μF 的钽/陶瓷电容，保证瞬态供电能力。
• 输出侧若与外部上拉网络配合，应确认上拉电阻阻值和器件输出驱动能力匹配；器件默认输出高电平，有助于总线空闲态管理，但不要把它当作替代可靠上拉的长期方案。
• 测试时应评估在最大 dv/dt 下的数据完整性，并按需调整走线、加入 RC 抑制等。

总结：CA-IS3740HB 以其 4 路单向通道、150 Mbps 的速率、3750 Vrms 的隔离能力与 150 kV/μs 的高 CMTI，成为工业、通信与测量类系统中实现可靠电气隔离的实用选择。选型时应结合系统对双向性、速率、隔离等级和安全认证的具体需求进行验证与布局优化。