【IC】杰华特全集成隔离DC/DC变换器JWH3515针对48V以及24V电源轨设计，上榜“最能打国产芯”，为能源领域保驾护航

时间： 2024-05-16 来源：JW JOULWATT（杰华特微电子股份有限公司公众号）

技术问答

“杰华特JWH3515系列集成了所有供电电源、控制逻辑和保护电路。特别是针对保护电路，具有线路欠压和过电压检测器、逐周期电流限制和热关机。”近日，杰华特JWH3515系列脱颖而出，以如上上榜理由成功入选电子工程世界“最能打的国产芯”DC/DC榜单。

“最能打的国产芯”榜单是通过工程师实际使用体验、业界专家经验以及编辑观点的综合评价，从模拟与电源、数字、应用三大角度，遴选出“最能打”的产品，致力于为工程师提供一个快速衡量国产芯片水平的参考指南。

下面让我们来具体了解下JWH3515系列

在电子设备中，电源轨通常有3.3V, 5V以及12V，工程师在设计系统各应用模块时从距离最近的电源轨取电，从而完成子模块的用电需求。而在能源领域，因为负荷较大，系统用电功率也随之上升，电源轨通常上升至24V以及48V/-48V以减少传输线缆上的损耗。

考虑到能源设备涉及到强电和弱电的结合，隔离电源的使用可以灵活完成“从强电侧取电，供给弱电侧负载”以及“从弱电侧取电，支持强电侧控制以及驱动”。

针对48V以及24V电源轨，杰华特推出 “全集成隔离DC/DC变换器——JWH3515”，广泛应用于光伏逆变器、光伏配套监测设备以及服务器电源等领域。

JWH3515特点

▸集成200V功率开关电路以及200V启动电路

▸全输入范围支持6W的输出功率

▸可编程开关频率，最高支持到1MHz

▸ 具备外部时钟同步频率的能力

▸ 输入母线欠压和过压检测

▸ 逐周期电流限制

▸ 过温保护

▸ 内置误差放大器

▸ DFN4*4-8, SOP-8, MSOP-8 三种封装可选

集成200V MOSFET提升应用的鲁棒性

反激电源变换器，因其每增加一路输出负载仅需要增加极少的物料(变压器绕组，二极管，电容)，被广泛应用于工业、新能源等强弱电隔离的场景。

然而在反激变换器中，功率器件的电压应力除了需要考虑最高的输入电压Vin_max，还需要考虑副边续流时原边绕组耦合产生的折返电压Vro，因吸收变压器漏感能量而增加的RCD吸收电路的钳位电压Vsn，以及在功率器件切换瞬间RCD吸收电路中二极管ESL(等效串联电感)造成的电压尖峰Vpk。

因此，电源运行时V_DRAIN的波形如下图所示：

Vin_max: 典型应用场景比如光伏领域，单个48V(典型值) PV电池板输出电压最高通常为65V以下，即电源芯片承受的Vin_max为65V;

Vro: 综合考虑原边功率器件和副边功率器件的电压以及电流应力，48V系统通常设计的折返电压Vro为33V-40V之间;

Vsn: RCD吸收电路的钳位电压Vsn，通常可以通过设置吸收电阻的阻值来微调。值得注意的是，电阻阻值越大，Vsn越高，RCD吸收电路损耗越低;相反，电阻阻值越小，Vsn越低，RCD吸收电路损耗越高。综合考虑，这里以Vro的1.4倍设置，即Vsn为56V;

Vpk: RCD吸收电路中的二极管一方面存在导通延时，另一方面二极管器件以及PCB线路中存在ESL(等效串联电感)，这些因素都会导致主功率管关断时刻VDRAIN上会产生额外的电压尖峰Vpk，而且随着电源高频化，此Vpk幅值也相应增加。这里以Vpk 为15V进行系统安全评估。

综上，JWH3515内置200V功率MOSFET，运行时电压裕量为：

Margin = 200V - Vin_max - Vsn - Vpk = 64V

即使考虑更严苛的应用Vin达80V甚至更高，以及变压器在极端条件下漏感比例增加导致Vsn更高，JWH3515的裕量也能满足应用要求。

内置反馈误差放大器，外围BOM极简

JWH3515内置误差放大器(FB引脚参考电压2.5V)，采用原边反馈的反激变换器拓扑时，芯片外围最少仅需要8个阻容元器件(0603封装甚至更小)，即可实现完善的逻辑功能。

CT: 设置变换器开关频率。开关频率最高支持到1MHz，满足工程师小型化、EMI友好化的灵活设计。

Cvcc: 置于芯片附近给芯片提供稳定的供电。

R1，R2，R3：分压电阻连接于Vin-GND，实时监测输入电压，提供Vin过压保护以及欠压保护。增加设备供电时序以及供电范围的硬件编程功能，提升系统鲁棒性。

Rup，Rdown，Cc：外围最少仅需要3个元器件，结合JWH3515内置的误差放大器，形成PI控制补偿电路(也可以采用其他类型补偿网络)，消除输出的静态误差且获得良好的动态响应。

支持多种反馈方式，适应丰富应用场景

光耦器件因CTR(Current Transfer Ratio)变化剧烈以及光介质的温度特性，在高温、低温以及强辐射等应用场景会被限制使用。

如前文所示，JWH3515支持原边反馈，Vo1和Vin共地，支持芯片本身供电同时也可以为原边侧其他负载供电。通过变压器绕组耦合出的Vo2，则可以为副边侧其余负载供电。当需要更多路输出支持其余负载时，每一路输出仅需要变压器增加1路绕组，1个整流二极管，1个输出电容即可。

还有一些应用允许使用光耦，要求隔离侧的Vo精准，此时JWH3515也可以采用SSR(Secondary Side Regulation)副边反馈方式，如下图所示：

JWH3515典型测试波形

原边反馈Flyback电源，因隔离侧输出Vo2是通过变压器绕组匝比和被调制的输出Vo1成比例，

因此我们需要关注负载交叉调整率。如下图所示，在Io2负载从0A—1.2A—0A跳变时，Vo2 Overshoot仅0.52V，Undershoot仅0.92V，都在±20%以内，满足应用需求。

JWH3515 VDRAIN电压应力波形如下，测试条件为Vin=72Vdc，输出为5V/1.2A。VDRAIN电压应力为124V，裕量充足。

JWH3515内置功率管，常温条件(25℃)测试全输入范围带满载运行(5V/1.2A)时，36Vin时芯片壳温69.1℃，72Vin时芯片壳温59.4℃，是6W应用场景可靠的解决方案。

杰华特隔离DC/DC电源系列一览

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描述- 杰华特微电子成立于2013年，是一家快速成长的高性能模拟和数模混合半导体供应商。公司采用自有的先进工艺技术进行芯片设计和制造。公司拥有广泛的产品组合，涵盖DC/DC、AC/DC、线性电源、电池管理、信号链、显示、汽车电子等，应用范围涉及计算机、通讯、工业控制、服务器与数据中心、汽车电子、家用电器、消费类电子、照明等众多领域。

型号- 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选型指南 - JW JOULWATT - 2024/6/24 PDF 中文下载

杰华特产品介绍

型号- JWM92130,JWQ31169,JWM9103EC,JWQ72151,JWQ11712,JWQ11711,JWQ11710,JWQ11716,JWQ5123,JWQ5244,JWQ5243,JWM9103A,JWQ5125,JWQ5246,JWQ7823,JWQXXXX,JWQ7821,JWQ7822,JWQ31040,JWQ71861,JWQ71860,JWQ31042,JWQ79610,JW80VBCD,JWQ11724,JWQ78482,JWQ5141,JWQ5140,JWQ7830,JWQ1182,JWQ6343,JWQ6346,JWM9102A,JW700BCD,JWQ1180,JWQ6348,JWQ3510,JWQ7835,JWQ3511,JW180BCD,JW110HV,JWQ79611,JWQ78432,JWQ11812,JW90BCD,JWQ78431,JW180HV,JWM9106EC,JWQ11XX,JWM9203CL,JWQ5273,JWQ71808D,JWQ5154,JWQ11816,JWQ1184,JWQ7841,JWQ40220,JWQ40100,JWQ3760,JWQ79808,JWQ7843,JWQ79804,JWQ79803,JWQ71884,JWQ79800,JWQ71520,JWQ79920,JWQ31021,JWM9203LF,JWQ71808S,JWQ6346A,JWQ117XX,JWQ118X,JWQ7065,JWQ7101,JWQ7189,JWQ5156,JWQ5276,JWQ7853,JWQ63341,JWQ71910,JWQ7215,JWQ5279,JWQ7850,JWM9215AEC,JWQ5217A,JWQ5159,JWQ7216,JWQ79915,JWQ3658,JWQ79910,JWQ31010,JWQ31002,JWQ4081,JWQ52902,JWQ52903,JWQ52904,JWM9202CL,JWQ40241,JWQ21042,JWQ40240,JWQ52XX,JWQ79708,JWM9202LF,JWQ31001,JWQXX,JWQ3119E,JWS82285,JWQ5582,JWQ40XX,JWQ3399,JWQ7911,JWQ5217,JWQ79818,JWQ74920,JWQ721XX,JWQ79720,JWM9210,JW65BCD,JWQ1149,JWM9123EC,JWQ71816D,JWQ40261,JWQ40260,JWQM93901,JWQ71845,JWQ5101,JWQ51XX,JWQ5100,JWQ5103,JWQ5102,JWQ55XX,JWQ5106,JWQ78XX,JWQ7806,JWQ7924,JWQ71816S,JWM9208,JWQ71804S,JWQ71841,JWQ71840,JWQM93903,JWQM93902,JWH5087A,MAXXXX92,JWQ3658A,JWQ119XX,JWQ11866,MAXXXX93,JWQ11864,JWM9220,JWQ11903,JW018BCD,JWQ5599,JWQ5513,JWQ79712

商品及供应商介绍 - JW JOULWATT - 2023/12/4 PDF 中文下载

爱浦电子（Aipulnion）DC-DC模块电源/AC-DC模块电源/行业应用电源选型指南

描述- 广州市爱浦电子科技有限公司创立于2004年，专业从事模块电源研发、生产、销售和电源解决方案的国家高新技术企业。目前，公司已经通过ISO9001：2015质量管理体系。爱浦电子拥有专业的生产设备：贴片机、回流焊、波峰焊、电源自动化测试设备、EMI实验室等；作为十九年品牌企业，爱浦电子拥有丰富的产品设计经验，已经申请了多项关键技术国家专利；到目前为止，产品系列分为1-700W的DC-DC模块电源，2-200W的AC-DC模块电源，通讯隔离收发模块。

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选型指南 - 爱浦电子 - A/0版 - 2023/08 PDF 中文下载

杰华特亮相慕尼黑上海电子展：新能源和工业篇

今年，杰华特二次亮相慕尼黑上海电子展，带来了一系列围绕汽车电子、计算和通讯、消费电子、新能源和工业和其他重点领域的产品和技术，结合当前热门市场和应用，吸引了众多专业观众和媒体朋友们前来参观和交流。此次在新能源和工业展区，杰华特主要展出了光伏逆变、储能系统、PDS（电源系统）、仪器仪表、电机和伺服系统、安防监控、电动工具、电动两轮车等热门领域的产品，以及相关应用的解决方案。

厂牌及品类发布时间 : 2024-07-29

纳芯微公司介绍

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商品及供应商介绍 - 纳芯微电子 - 版本：Q3, 2022 - 2022/12/14 PDF 中文下载

杰华特公司介绍

型号- JW57XX SERIES,JW50XX,JW5121,JW7860,JW52XX,JW63XX SERIES,JW3663,JW5213L,JW3665,JW3302,JW7106,JW1168,JW1123,JW5031S,JWH63XX,JW7221,JW5040,JWH70XX SERIES,JW5169B,JW5169C,JW5068A,JW5711A,JW5052C,JW7902,JW5068B,JW5068C,JW51XX SERIES,JW7115S-3,JWH5140,JW7115S-1,JW7115S-2,JW3376,JW5092A,JW3410,JW5711,JW3411,JWH70XX,JW5710,JW50XX SERIES,JW5052S,JW1550,JW5071,JW5250S,JWH7924,JW5222R,JW3370,JWH3515,JW153X,JW5069B,JW5712A,JW5712,JW5069C,JW5716,JW51XX,JWH5140F,JW7801,JW57XX,JW5061,JWH3530,JW7111S,JW7726B,JW5179B,JW1149,JW5702,JW3402,JW36XX,JW5701,JW5179C,JW63XX,JW3510,JWH5125,JW5092,JWH5123,JW5093,JW7110,JW5052,JW5252,JW5168A,JW153X SERIES,JW52XX SERIES,JW120,JW5168C,JW5079B,JW5079C

商品及供应商介绍 - JW JOULWATT - 2021/6/22 PDF 中文下载

成都芯进电子公司介绍

型号- CC64XX,CC5510,DRV8833,CC81XX,CCI8360,CCI8361,GD3160,A4950,CCI874X,CC690X,AMC1300,CC650X,AMC1302,CC6836,AMC1301,MLX90411,CC6512,AMC1306,AMC1305,CCI8814X,CC5200,CC6450,CC74ACT24X,CCI833X,CC6929,CC6927,CC6928,CC6925,CC6926,CC510X,CC6923,CC6924,CC68XX,CC6921,CCI8741,CC6922,CC5511,CC6920,CC6940,CC61XX,UCC23513,UCC21732,SI8233,CCHXXX,CCI872X,CC692X,CC6937,CC6538,CCI8331,CCI8332,CCI8333,CC6933,CC35XX,CC6930,CC6931,CC5100,CCI8812X,CC6430,UCC 21520,CC6905,CC6906,CCI8362,AMC1311,CC6904,CCI8610X,CC653X,CC6902,CC69XX,CC6900,CC6942

商品及供应商介绍 - 芯进电子 - 2024/5/15 PDF 中文下载