概述
ADuM5410/[ADuM5411]/[ADuM5412]均為集成isoPower?隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器的四通道數(shù)字隔離器。該DC/DC轉(zhuǎn)換器采用ADI公司的iCoupler?技術(shù)，能夠提供可在3.15 V和5.25 V之間調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓隔離電源。

在低功耗隔離設(shè)計(jì)中，ADuM5410/ADuM5411/ADuM5412無(wú)需使用單獨(dú)的隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。利用iCoupler芯片級(jí)變壓器技術(shù)，能夠隔離邏輯信號(hào)和DC/DC轉(zhuǎn)換器的磁性元件。因此可提供小尺寸、完全隔離的解決方案。

ADuM5410/ADuM5411/ADuM5412隔離器提供四個(gè)獨(dú)立的隔離通道，支持多種通道配置和數(shù)據(jù)速率（更多信息請(qǐng)參考訂購(gòu)指南）。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM5410 ADuM5411 ADuM5412四通道隔離器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• RS-232收發(fā)器
• 電源啟動(dòng)偏置和柵極驅(qū)動(dòng)
• 隔離傳感器接口
• 工業(yè)PLC

特性

• 集成isoPower的隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器
• 最高150 mW輸出功率
• 四個(gè)DC至150 Mbps信號(hào)隔離通道
• 24引腳SSOP封裝，最小爬電距離為5.3 mm
• 工作溫度最高可達(dá)：105°C
• 高共模瞬變抗擾度：100 kV/μs
• 安全和法規(guī)認(rèn)證
  • UL認(rèn)證（申請(qǐng)中）
    – 1分鐘2500 V rms，符合UL 1577
  • CSA元件驗(yàn)收通知5A（申請(qǐng)中）
  • 符合VDE標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)（申請(qǐng)中）
    – DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
    – VIORM = 565 V峰值

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

ADuM5410/ADuM5411/ADuM5412 的直流 - 直流轉(zhuǎn)換器部分的工作原理與大多數(shù)現(xiàn)代電源供應(yīng)器相似。它采用帶有隔離 PWM 反饋的分立式控制器架構(gòu)，電源供應(yīng)到一個(gè)振蕩電路，該電路將電流切換到芯片級(jí)的空芯變壓器中。傳輸?shù)酱渭?jí)側(cè)的功率被整流和調(diào)節(jié)，以提供 3.15V 和 5.25V 之間的輸出電壓，該輸出電壓由外部電壓分壓器設(shè)定（見(jiàn)公式 1） 。次級(jí)側(cè)（VISO）上的一個(gè)控制引腳通過(guò)創(chuàng)建一個(gè) PWM 控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)輸出，該信號(hào)被發(fā)送到初級(jí)（VDDp）側(cè)的專用 iCoupler 數(shù)據(jù)通道。PWM 調(diào)制器通過(guò)振蕩器鎖相環(huán)控制發(fā)送到次級(jí)側(cè)的功率。反饋機(jī)制可顯著提高功率和效率。

其中：

• R1 是 VSEL 和 GNDISO 之間的電阻。
• R2 是 VSEL 和 VISO 之間的電阻。

由于輸出電壓可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因此存在無(wú)數(shù)種工作條件。本數(shù)據(jù)表中的規(guī)格部分介紹了三種離散工作條件。還可能有許多其他輸入和輸出電壓組合；圖 15 顯示了在室溫下支持的生成電壓組合，VISO 在負(fù)載時(shí)下降，輸入上升，直到 PWM 處于 80% 占空比循環(huán)。每個(gè)圖形表示在當(dāng)前輸出下所需的最小電壓。例如，對(duì)于 30mA 輸出電流的應(yīng)用要求，最小 VDDp 電壓在 VDDp 為 4.25V 時(shí)為 3.3V。圖 15 還說(shuō)明了為什么 VDDp = 3.3V 輸入和 VISO = 5V 配置不被推薦。即使在 10mA 輸出電流下，PWM 也無(wú)法保持低于 80% 的占空比，沒(méi)有余量來(lái)支持負(fù)載或溫度變化。

通常，ADuM5410/ADuM5411/ADuM5412 在室溫至最高溫度之間的功耗大約高出 17%；因此，20% 的 PWM 余量可覆蓋溫度變化。

ADuM5410/ADuM5411/ADuM5412 在初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)輸入 / 輸出引腳上都實(shí)現(xiàn)了帶遲滯的欠壓鎖定（UVLO）功能，VDDp 作為輸入電源。此功能可確保轉(zhuǎn)換器不會(huì)因輸入電源噪聲或緩慢的上電斜率而振蕩。

數(shù)字隔離器通道使用高頻載波，通過(guò) iCoupler 芯片級(jí)變壓器線圈（由聚酰亞胺絕緣層分隔），采用開(kāi)關(guān)鍵控（OOK）技術(shù)跨越隔離屏障傳輸數(shù)據(jù)。如圖 29 所示的差分架構(gòu)，數(shù)字隔離器通道具有極低的傳播延遲和高速性能。內(nèi)部穩(wěn)壓器和輸入 / 輸出設(shè)計(jì)技術(shù)允許在 1.7V 至 5.5V 的寬輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)邏輯和電源電壓轉(zhuǎn)換，支持 1.8V、2.5V、3.3V 和 5V 邏輯電平。該架構(gòu)旨在實(shí)現(xiàn)高共模瞬變抗擾度，以及對(duì)電噪聲和磁干擾的高抗擾性。輻射發(fā)射通過(guò)擴(kuò)頻 OOK 載波和其他技術(shù)得以降低。

圖 29 展示了數(shù)字隔離器通道的故障安全輸出狀態(tài)為低電平的情況，即當(dāng)輸入狀態(tài)為低電平時(shí)，載波波形關(guān)閉。如果輸入側(cè)關(guān)閉或不工作，低電平的故障安全輸出狀態(tài)會(huì)將輸出設(shè)置為低電平。