川土微电子高速隔离RS-485/422收发器CA-IS3096系列介绍

【川土微电子 十周年产品巡礼系列】

CA-IS3096W50 & CA-IS3096A50

适用于50Mbps高速组网的集成隔离电源的隔离RS-485/422收发器

·高速组网    ·隔离电源  · 三合一隔离接口  

自2016年成立至今，川土微电子已在半导体领域深耕十年。值此十周年之际，我们特别企划了“十周年产品巡展”专题，审慎甄选出一系列具有代表性的产品与大家分享。这些产品，不仅在设计复杂度上挑战了国产芯片的上限，更在客户应用中赢得了真实的口碑。它们不是孤立的单品，而是可迭代、可扩展、具有长久生命力的系列化产品。

硬核的技术无需喧哗，市场的长情是最好的勋章。创新十年，我们以此为荣。站在第二个十年的新起点，川土微电子将继续坚守初心，不断创新。

➤ 前言

随着工业自动化、智能装备、轨道交通、电力电子、新能源系统以及工业互联网的快速发展，现场设备间的数据交互量持续增长，传统RS-485网络正在向更高通信速率、更复杂网络拓扑以及更高可靠性方向演进。与此同时，系统设计工程师依旧面临着隔离供电设计复杂、PCB面积受限、EMI要求严苛以及现场浪涌静电环境恶劣等诸多挑战。

针对上述市场需求，川土微电子重磅推出新一代集成隔离电源的高速隔离RS-485/422收发器。产品内部集成1W高效率隔离电源和高速隔离通信链路，在单芯片内实现隔离供电与高速数据传输，可支持最高50Mbps通信速率，同时具备业界领先的EMI性能和超小尺寸封装，为工业通信系统提供高集成度、高可靠性、高性能的一站式解决方案。

➤ 产品简介

CA-IS3096系列是一系列的集成隔离电源的高速隔离RS-485/422收发器，内部高度集成数字隔离器、隔离DC-DC电源以及高速RS-485/422收发器。

系列产品支持3V～5.5V宽输入电压范围，可配置3.3V或5V隔离侧输出，最大输出功率达到1W，能够直接为片内高速RS-485/422收发器供电，同时还可为少量外围隔离侧电路提供辅助电源。

其中CA-IS3096W50器件采用紧凑型封装设计，标准封装尺寸仅为10.5mm × 7.5mm × 2.5mm，同时提供超小尺寸LGA封装版本CA-IS3096A50，尺寸仅为6mm × 5.5mm × 1.1mm，在实现高速通信和隔离供电的同时显著降低系统占板面积。

主要性能指标：

集成1W隔离DC-DC电源 

输入电压范围：3V～5.5V

隔离侧输出：3.3V/5V可选 

最大通信速率：50Mbps

超小型LGA封装：6mm × 5.5mm × 1.1mm 

EMI性能达到CISPR 32 Class B限值以下10dB裕量 

增强ESD及高压故障保护能力

CA-IS3096W50 与CA-IS3096A50功能框图

业界常规三合一与川土小尺寸三合一的封装尺寸对比

➤ 核心优势

01  高集成度低电磁泄露的隔离电源

产品内部集成完整隔离电源系统，输出功率高达1W，无需额外配置隔离DC-DC模块即可完成隔离侧供电。相比传统“数字隔离器+隔离电源+RS-485收发器”的分立方案：

减少外围器件数量 

降低BOM成本 

缩短设计周期 

提升系统可靠性 

降低PCB面积占用

对于空间受限的工业控制节点、伺服驱动器、PLC模块及分布式I/O系统具有显著优势。隔离电源带来的电磁辐射问题一直是工业隔离产品设计的重要挑战。通过创新的隔离电源架构设计和优化的磁场管理技术，产品在满载工作条件下依然实现优异的EMI表现：EMI性能达到CISPR 32 Class B 标准以下10dB裕量。

这意味着：1）更容易通过系统EMC认证；2）降低滤波器设计压力；3）减少外围EMI抑制器件；4）提高系统设计成功率。对于工业自动化、电力电子及轨道交通等EMC要求严苛领域尤为重要。

02  创新的高速接收架构，实现50Mbps通讯

传统隔离RS-485/422方案受限于收发器传播延迟不对称，在高速率下易产生码间干扰，致使组网速率与传输距离难以兼顾。为了满足工业以太网边缘节点、高速现场总线以及智能装备系统对通信带宽不断增长的需求，产品内部RS-485接收器采用创新的对称翻转阈值设计，并支持fail-safe特性。该架构有效改善：TpLH（低到高传播延迟）、TpHL（高到低传播延迟）之间的一致性与对称性。

在高速通信条件下可显著降低码间失真（ISI）和时序偏移，提高眼图开度和系统裕量。其优势包括：1）支持最高50Mbps通信速率；2）支持更长总线距离；3）支持更多节点接入；4）支持更复杂网络拓扑；5）提升系统抗干扰能力。特别适用于高速工业组网、运动控制和实时控制系统。

03  超小尺寸封装，实现更高系统集成度

产品提供两种封装形式：

SOIC16-WB（W）标准封装：10.5mm × 7.5mm × 2.5mm

超小型LGA封装：6mm × 5.5mm × 1.1mm

超小型LGA封装在具备1.5kV隔离等级 、高速50Mbps通信能力 、集成隔离电源 等特性的前提下，器件已达到当前同类产品中的领先集成度和尺寸水平。尤其适用于伺服驱动器、电机控制器、智能传感器、电池管理系统（BMS）、工业I/O模块等高密度设计场景。

04  多重保护机制，保障现场稳定运行

针对工业现场复杂电气环境，产品在总线接口侧集成多种保护功能：高等级ESD保护、总线过压保护、瞬态冲击防护、通信异常容错设计。有效提升设备在雷击浪涌环境、热插拔场景、长线缆传输环境、强电磁干扰环境中的运行稳定性和长期可靠性。

凭借“50Mbps高速通信、1W全集成隔离电源、Class B+10dB EMI性能、超小尺寸封装以及工业级高可靠性保护”等优势，该新一代隔离RS-485/422产品有效解决了传统隔离通信方案器件数量多、设计复杂、EMI难控制及占板面积大的痛点，为高速工业组网和智能设备互联提供更加高效、可靠和紧凑的解决方案，助力工业数字化与智能化升级。

➤ 产品选型

➤ 典型应用场景

工业自动化控制系统

在工厂自动化和过程控制场景中，现场设备往往分散在百米以上的距离范围内。传统RS-422在远距离、高电磁干扰环境下极易出现信号衰减和误码。CA-IS3096系列具备50Mbps高速通信能力，且差分信号传输能有效消除共模噪声，具有极高的抗干扰性。能够在长达10米甚至更远的组网距离上保持稳定的信号完整性，解决了长距离高速传输的难题，大幅提升了生产线的数据交互效率与可靠性。

PLC与远程I/O模块 

PLC主站与远程I/O模块之间常因安装位置分散、接地电位差大而导致通信共模干扰严重，导致数据随机丢失、CRC错误或设备间歇性断连，影响系统稳定性。CA-IS3096系列内部集成了隔离电源与高速隔离通信链路，无需外部隔离供电模块即可直接阻断地环路干扰，同时其超小LGA封装（6mm × 5.5mm）完美适配了现代PLC对高密度I/O模块的紧凑设计需求，助力客户在有限的布板空间内集成更多功能。

工业机器人 

在多关节工业机器人及协作机器人中，伺服驱动器和控制器之间需要实时交互海量位置、速度与力矩数据。传统方案往往因通信速率不足或总线节点过多而产生时序延迟，影响运动控制精度。CA-IS3096系列高达50Mbps的通信速率足以支撑机器人高速运动控制所需的实时数据吞吐量，同时提供增强的ESD与浪涌防护能力，有效应对驱动电机启停时产生的瞬态冲击，确保机械臂动作的精准与安全。另外，在系统集成中，往往需要连接不同制造商的机器人本体、末端执行器及外围设备。不同厂商的接地和设计标准差异可能导致信号参考电平不兼容。隔离技术能够消除这种意外的电压差异，确保不同品牌设备之间安全、稳定地互操作。

智能仪器仪表 

在电网监测设备、精密测试仪器等智能仪表中，PCB空间极为有限，且外部环境存在复杂电磁干扰。CA-IS3096系列将隔离电源、数字隔离和RS-422收发功能高度集成于单芯片，显著减少了外围器件数量和占板面积，同时其优异的EMI性能大幅简化了仪表系统的电磁兼容设计门槛，帮助客户更快通过产品认证并推向市场。

工业物联网  

在工业物联网的边缘感知层，传感器节点部署密集、环境恶劣，要求通信方案兼具低功耗、小型化和高可靠性。CA-IS3096系列的超小型LGA封装与单电源供电设计极大地降低了布板难度，使其能够轻松嵌入到各类小型化智能传感器中。同时，高达50Mbps的通信带宽为边缘节点向云端汇聚海量实时数据提供了充足的上行通道，真正实现  “端侧采集、高速上传”的无缝衔接。

共创卓越中国芯 · 共享美好芯时代

CA-IS3096W50与CA-IS3096A50不仅是川土微电子高集成度、高性能产品的典范，更是我们在隔离接口领域实现从“跟随”到“引领”的缩影。从国内首创的50Mbps高速组网能力，到专为高速场景优化的PHY架构，我们通过原创性的技术创新，赋予了工业通信带宽新的可能。

硬核的技术无需喧哗，市场的长情，才是最好的勋章——CA-IS3096系列上市即获客户认可，正是这句话最实在的注解。创新十年，我们以此为荣。站在第二个十年的新起点，川土微电子将继续坚守初心，以原创、高集成、系列化的产品，服务中国乃至全球的客户。