概述
The ADuM4120/[ADuM4120-1 系列]是 2 A 隔離式單通道驅動器，采用 Analog Devices， Inc. 的 i耦合器?技術來提供精密隔離。The ADuM4120/ADuM4120-1 在 6 引腳寬體 SOIC 封裝中提供 5 kV rms 隔離，爬電距離增加。這些隔離元件結合了高速 CMOS 和單片變壓器技術，具有出色的性能特征，例如脈沖變壓器和柵極驅動器的組合。

ADuM4120/ADuM4120-1 采用 2.5 V 至 6.5 V 的輸入電源供電，兼容更低的 電壓系統。與采用高壓電平轉換方法的柵極驅動器相比，ADuM4120/ ADuM4120-1 具有真正的電流隔離優勢 輸入和輸出。

對于帶和不帶 input glitch filter 的模型，存在選項。毛刺濾波器有助于減少輸入引腳上出現噪聲的可能性 觸發 output。

因此，ADuM4120/ADuM4120-1 可對絕緣柵極的開關特性進行可靠控制 雙極晶體管 （IGBT）/金屬氧化物半導體場效應晶體管 （MOSFET） 配置，適用于較寬的開關電壓范圍。
數據表：*附件：ADuM4120 ADuM4120-1具有2A輸出的隔離式精密柵極驅動器技術手冊.pdf

應用

• 開關電源
• IGBT/MOSFET 柵極驅動器
• 工業逆變器
• 氮化鎵 （GaN）/碳化硅 （SiC） 功率器件

特性

• 2.3 A 峰值輸出電流 （<2 Ω RDSON_x)
• 2.5 V 至 6.5 VDD1 輸入
• 4.5V 至 35 VDD2 輸出
• 2.3 VDD1 時的 UVLO
• VDD2 上的多個 UVLO 選項
  • A 級 — 4.4 V（典型值）正向閾值
  • B 級 — 7.3 V（典型值）正向閾值
  • C 級 — 11.3 V（典型值）正向閾值
• 精確的定時特性
  • 最大隔離器和驅動器傳播延遲下降沿 （ADuM4120）
• CMOS 輸入邏輯電平
• 高共模瞬態抗擾度：150 kV/μs
• 高結溫工作：125°C
• 默認低輸出
• 安全和監管批準（待定）
  • 根據 UL 1577 的 UL 認證
    • 5 kV rms，用于 1 分鐘 SOIC 長封裝
  • CSA 組件驗收通知 5A
  • VDE 合格證書（待定）
    • DIN V VDE V 0884-10 （VDE V 0884-10）：2006-12
    • VIORM = 849 V 峰值
• 爬電距離 8 mm
• 寬體 6 引腳 SOIC，爬電距離增加

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

在期望開關器件柵極具有快速上升沿的情況下，需要使用柵極驅動器。對于大多數增強型功率器件而言，柵極信號需參考源極或發射極節點。由于驅動電路的控制信號與柵極驅動器的輸出之間必須實現隔離，所以源極或發射極節點會在半橋等拓撲結構中擺動。開關時間取決于驅動強度。緩沖級是一種互補金屬氧化物半導體（CMOS）推挽結構，可減少總延遲時間并增加驅動器的最終驅動強度。

ADuM4120/ADuM4120 - 1 通過高頻耦合器實現控制側與柵極驅動器輸出側之間的隔離，該耦合器通過聚酰亞胺絕緣層分隔的芯片級變壓器線圈傳輸數據。ADuM4120/ADuM4120 - 1 使用的編碼方案是正邏輯開關鍵控（OOK），即高電平信號通過載波頻率的存在來傳輸，該載波頻率是芯片級變壓器線圈的 iCoupler 頻率。正邏輯編碼確保在柵極驅動器未通電時，輸出為低電平信號。在可能出現直通情況的結構中，低電平狀態會驅動大多數安全增強模式電源器件。該架構旨在實現高共模瞬變抗擾度，以及對電噪聲和磁干擾的高抗擾度。輻射發射通過擴頻 OOK 載波和差分線圈布局等其他技術得以降低。圖 20 展示了 ADuM4120/ADuM4120 - 1 使用的編碼方式。

應用信息

印刷電路板（PCB）布局

ADuM4120/ADuM4120 - 1 數字隔離器無需外部接口電路用于邏輯接口。需要進行電源旁路，如圖 21 所示，在輸入和輸出電源引腳處使用 0.01 μF 至 0.1 μF 的小陶瓷電容，以實現高效旁路。在輸出電源引腳 VISO2 上，建議額外添加一個 10 μF 的電容，為 ADuM4120/ADuM4120 - 1 驅動柵極提供所需的電容。避免在輸出電源引腳和旁路電容之間使用過孔，或使過孔數量盡量少，以減少旁路時的電感。較小電容兩端與輸入或輸出電源引腳之間的總引腳長度不得超過 20 毫米。

傳播延遲相關參數

傳播延遲是描述邏輯信號從器件輸入傳播到邏輯低輸出所需時間的參數。傳播延遲可能因器件而異。ADuM4120/ADuM4120 - 1 的傳播延遲如圖 22 所示。上升時間定義為輸出從 VIH 上升到 10% 閾值的時間。同樣，下降時間 tFALL 定義為輸出從輸入下降邏輯低電壓閾值 VIL 下降到 90% 閾值的時間。上升和下降時間取決于負載條件，且通常不包含在傳播延遲中，因為它們并非柵極驅動器的標準特性。

通道間匹配是指單個 ADuM4120/ADuM4120 - 1 器件內各通道之間傳播延遲的最大差異量。

傳播延遲偏差是指多個在相同條件下工作的 ADuM4120/ADuM4120 - 1 器件之間傳播延遲的最大差異量。

熱限制和開關負載特性

對于隔離式柵極驅動器，輸入和輸出電路之間需保持必要間距，防止單個熱焊盤下的熱量通過器件引腳傳導出去。

如果器件的內部結溫（θJA）超過 TSD 閾值，輸出將被驅動為低電平以保護器件。高于推薦工作范圍的工作條件無法保證表 1 中所示的規格。

欠壓鎖定（UVLO）

ADuM4120/ADuM4120 - 1 對器件的初級側和次級側均設有欠壓鎖定保護。如果初級側或次級側電壓低于欠壓鎖定下降沿閾值，器件輸出將為低電平信號。在 ADuM4120/ADuM4120 - 1 上電后，上升沿欠壓鎖定閾值使器件能夠輸出找到輸入信號。該器件內置遲滯特性，可抵御小電壓源紋波。初級側欠壓鎖定閾值在所有型號中通用。次級側閾值選項列于表 11 中。