【导读】在新能源汽车电驱、高密度电源等前沿领域，系统的可靠性与智能化水平正面临终极考验。川土微电子正式量产的CA-IS3217/8-Q1系列增强型隔离栅极驱动器，以“驱动+采样+保护”三位一体的高度集成设计，突破了传统方案的局限。它不仅提供±10A的强劲驱动与卓越的隔离可靠性，更创新集成高精度隔离ADC与多重主动保护机制，为SiC/IGBT应用构筑了系统级的安全护城河，直指下一代高效、高可靠电力电子系统的核心需求。
在新能源汽车电驱、高密度电源等前沿领域，系统的可靠性与智能化水平正面临终极考验。川土微电子正式量产的CA-IS3217/8-Q1系列增强型隔离栅极驱动器，以“驱动+采样+保护”三位一体的高度集成设计，突破了传统方案的局限。它不仅提供±10A的强劲驱动与卓越的隔离可靠性，更创新集成高精度隔离ADC与多重主动保护机制，为SiC/IGBT应用构筑了系统级的安全护城河，直指下一代高效、高可靠电力电子系统的核心需求。
01 产品概述
CA-IS3217/8-Q1 是一系列基于电容隔离的集成多种保护功能的单通道栅极驱动器，可用于驱动SiC、IGBT和MOSFET器件。器件具有先进的主动保护功能、出色的动态性能和高可靠性，同时具有高达±10A 峰值的拉/灌电流能力。
CA-IS3217/8-Q1 通过 SiO2 电容隔离技术实现控制侧与驱动侧的电气隔离，支持1.5kVRMS的隔离工作电压、12.8 kVPK 浪涌抗扰度，额定工作电压下隔离栅寿命超过 40年，同时具有良好的器件一致性以及>150 kV/μs 的共模瞬态抗扰度（CMTI）。
CA-IS3217/8-Q1 具有PWM输出的隔离采样功能（ANW版本），可用于温度采样，包含NTC或热敏二极管等，以及母线电压采样等功能。
CA-IS3217/8-Q1 具有以下多重保护功能：快速过流和短路检测、有源短路保护、有源米勒钳位、主动下拉、短路钳位、软关断、故障报告、控制和驱动侧电源UVLO，同时针对SiC和IGBT开关行为进行了优化，并提高了可靠性。CA-IS3217/8-Q1 全系列采用SOIC-16宽体封装，爬电距离和间隙距离大于8mm。
图1 CA-IS3217-Q1系统典型应用图
02 特性
●5.7 kVRMS耐压等级的单通道隔离栅极驱动器
●驱动最高达 2121 VPK的 SiC MOSFET和 IGBT
●VDD电源耐压最大 36 V（VDD–VEE）
●±10A 峰值驱动电流能力
●内置 5A 峰值电流有源米勒钳位
●200ns 响应时间的快速 DESAT 保护功能
●短路故障时 400 mA (IGBT)或1 A (SiC) 软关断
●驱动侧和控制侧独立的ASC 输入控制，用于在系统故障时强制开通功率管（CA-IS3217/8LNW-Q1和CA-IS3217/8SNW-Q1版本）
●集成隔离ADC功能（CA-IS3217/8ANW-Q1版本），可用于温度采样和母线采样
- AIN范围 0.04 V~4.96 V
- APWM输出精度 ±0.5%
- APWM输出频率 10 kHz
- 200 μA内置电流源可选
●过饱和故障时，FLT警告，通过RST/EN复位
●快速响应的RST/EN关断/使能
●输入引脚上40 ns（典型值）瞬态和脉冲抑制功能
●12 V VDD UVLO 和电源READY指示功能
●直通死区保护
●延时特性：
- 130 ns（最大值）传播延迟
- 30 ns（最大值）脉宽失真
- 30 ns（最大值）器件间延时匹配
●高共模瞬态抗扰度：150 kV/μs（最小值）
●SOIC-16 宽体封装，爬电距离和间隙距离 >8mm
●额定工作电压下隔离栅寿命大于40年
●工作结温（TJ）范围 ：–40°C至 150°C
03 典型应用场景
●汽车电驱逆变器
●新能源车载充电器（OBC）
●汽车高压DC-DC变换器
●直流快速充电桩
●工业电机驱动、光伏/储能逆变器
04 隔离ADC特性
CA-IS3217/8-Q1 系列集成了高精度隔离SAR ADC功能，将驱动侧AIN 引脚的模拟输入信号经过增强隔离栅传输至控制侧APWM引脚的占空比输出信号，MCU可直接计算占空比信号或外置RC滤波后MCU读取模拟量，如下图所示可实现隔离温度采样或母线电压采样等功能。AIN引脚内部集成一个200μA电流源，精度为±3%，可为热敏二极管提供正向偏压或在温度感应电阻器上产生压降。
AIN电压支持0.04 V - 4.96 V满量程输入，则APWM占空比从99.2% - 0.8%线性变化。不同温度下满量程精度可满足±0.5%，无需校准。APWM工作频率为10 kHz。
APWM占空比满足如下公式:
DutyAPWM（%）= -20 × VAIN +100
图2 隔离ADC典型应用图
如下图所示，基于CA-IS3217-Q1 产品实验室实测隔离ADC精度结果，在有效输入0.04-4.96 V范围内，每1 mV 取样一次，其结果在不同温度下满量程总误差约 ±10 mV，可达到 ±0.2% 精度。
图3 隔离ADC输入电压与总误差关系
05 小结
CA-IS3217/8-Q1 系列是川土微电子在“隔离+驱动+采样+保护”技术路径上的重要突破。它不仅延续了川土微在电容隔离与栅极驱动领域的技术积累，更通过高度集成化的主动保护策略与可配置采样功能，大幅提升了系统层面的功能安全与设计灵活性。
未来，川土微将继续围绕客户在新能源汽车、能源基础设施等领域的核心需求，持续拓展高性能、高可靠性隔离类芯片产品组合，助力客户构建更安全、更高效的下一代电力电子系统。
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