概述

ADuM7510 是采用 ADI 公司 iCoupler^?^ 技術(shù)的單向 5 通道隔離器。與 ADuM1510 不同，ADuM7510 的隔離額定值較低，為可以接受 1 kV 交流隔離的應(yīng)用提供了一種低成本的解決方案。這些隔離器件將高速 CMOS 與單芯片空芯變壓器技術(shù)融為一體，具有優(yōu)于光耦合器等替代器件的出色性能特征。

iCoupler 器件不用 LED 和光電二極管，因而不存在一般與光耦合器相關(guān)的設(shè)計(jì)困難。簡單的 iCoupler 數(shù)字接口和穩(wěn)定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的電流傳輸比不確定、非線性傳遞函數(shù)以及溫度和使用壽命影響等問題。這些 iCoupler 產(chǎn)品不需要外部驅(qū)動(dòng)器和其它分立器件。此外，在信號(hào)數(shù)據(jù)速率相當(dāng)?shù)那闆r下，iCoupler 器件的功耗只有光耦合器的 1/10 至 1/6。

ADuM7510 隔離器提供 5 個(gè)獨(dú)立隔離通道，支持最高 10 Mbps 的數(shù)據(jù)速率。每個(gè)通道的工作電壓范圍為 4.5 V 至 5.5 V。與其他光耦合器不同，ADuM7510 隔離器具有已取得專利的刷新特性，可確保不存在輸入邏輯轉(zhuǎn)換時(shí)及上電/關(guān)斷條件下的直流正確性。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADUM7510 5通道1kV單向數(shù)字隔離器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 通用單向多通道隔離

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

印刷電路板（PCB）布局

ADuM7510 數(shù)字隔離器的邏輯接口無需外部接口電路。強(qiáng)烈建議在輸入和輸出電源引腳處進(jìn)行電源去耦（見圖 9 ）。去耦電容最便于連接在 Pin 1 和 Pin 2（針對(duì) V_{CCA1} ）以及 Pin 15 和 Pin 16（針對(duì) V_{CCA2} ）之間。電容值應(yīng)為 0.01μF 至 0.1μF 。電容兩端與輸入電源引腳之間的總引線長度均不得超過 10mm 。另外，除非每個(gè)封裝側(cè)的接地對(duì)都靠近封裝連接，否則還應(yīng)考慮 Pin 1 與 Pin 8 之間以及 Pin 9 與 Pin 16 之間的連接。

有關(guān)電路板布局指南，請(qǐng)參閱 AN - 1109《應(yīng)用筆記：與 PCB 相關(guān)的布局》。

傳播延遲相關(guān)參數(shù)

傳播延遲是描述邏輯信號(hào)通過一個(gè)組件傳播所需時(shí)間長短的參數(shù)。信號(hào)到邏輯低電平輸出的傳播延遲，可能與到邏輯高電平輸出的傳播延遲不同。

脈沖寬度失真是指這兩種傳播延遲值之間的最大差異，它體現(xiàn)了輸入信號(hào)定時(shí)的保持精度。

通道間延遲匹配是指單個(gè) ADuM7510 組件內(nèi)各通道之間傳播延遲差異的最大量。

傳播延遲差異是指在相同條件下工作的多個(gè) ADuM7510 組件之間傳播延遲差異的最大量。

直流正確性和磁場(chǎng)抗擾度

隔離器輸入的正向和負(fù)向邏輯轉(zhuǎn)換，會(huì)使較窄（~1 ns ）的脈沖通過變壓器發(fā)送至解碼器，進(jìn)而對(duì)解碼器進(jìn)行置位或復(fù)位，表明有輸入邏輯轉(zhuǎn)換。在輸入邏輯轉(zhuǎn)換缺失（即輸入為邏輯 1 持續(xù)超過約 1μs ）時(shí)，會(huì)發(fā)送一組周期性的刷新脈沖，以確保輸出的直流正確性，表明正確的輸入狀態(tài)。

如果解碼器在約 5μs 以上的時(shí)間內(nèi)未收到脈沖，則認(rèn)為輸入側(cè)未通電或無功能，此時(shí)隔離器輸出會(huì)被看門狗電路強(qiáng)制置為默認(rèn)低電平狀態(tài)（見表 8 ）。

器件的磁場(chǎng)抗擾度極限由以下條件設(shè)定：變壓器接收線圈中感應(yīng)的電壓足夠大，會(huì)錯(cuò)誤地置位或復(fù)位解碼器。以下分析明確了這種情況發(fā)生的條件。對(duì) ADuM7510 在 4.5 V 工作條件下進(jìn)行研究，因?yàn)檫@代表了該產(chǎn)品最敏感的工作模式。

變壓器輸出的脈沖幅度大于 1.5 V 。解碼器的感應(yīng)閾值約為 1.0 V ，因此確定了一個(gè) 0.5 V 的裕量，在此裕量內(nèi)感應(yīng)電壓可被容忍。接收線圈上感應(yīng)的電壓由下式給出：

其中：

• β 為磁通密度。
• r_{n} 為接收線圈中第 n 匝的半徑。
• N 為接收線圈的匝數(shù)。

考慮到 ADuM7510 中接收線圈的幾何形狀，以及解碼器處感應(yīng)電壓最大為 0.5 V （占 0.5 V 裕量的 50% ）的要求，可計(jì)算出給定頻率下的最大允許磁場(chǎng)。計(jì)算結(jié)果如圖 11 所示。

例如，在磁場(chǎng)頻率為 1 MHz 時(shí)，最大允許磁通密度為 0.5 高斯，這會(huì)在接收線圈中感應(yīng)出 0.25 V 的電壓，約為解碼器感應(yīng)閾值的 50% ，不會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤輸出轉(zhuǎn)換。如果在傳輸脈沖期間出現(xiàn)最壞情況的極性事件，它會(huì)將接收到的脈沖從 >1.0 V 降至 0.75 V ，仍遠(yuǎn)高于解碼器 0.5 V 的感應(yīng)閾值。