概述
ADuM524x 系列是雙通道數(shù)字隔離器，采用isoPower? 技術(shù)集成隔離電源?；?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/adi/" target="_blank">ADI公司iCoupler?技術(shù)的芯片級(jí)dc-dc轉(zhuǎn)換器，在5 V電壓時(shí)提供50 mW控制隔離功耗，在低功耗隔離設(shè)計(jì)中，無需使用單獨(dú)的隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器。ADI公司的芯片級(jí)變壓器iCoupler技術(shù)用來隔離邏輯信號(hào)以及DC-DC轉(zhuǎn)換器。在小型封裝內(nèi)提供完整的隔離解決方案。

ADuM524x隔離器提供兩個(gè)獨(dú)立的隔離通道，支持多種通道配置，輸入工作電壓為5 V。ADuM524x系列可以與其它iCoupler產(chǎn)品配合使用，以實(shí)現(xiàn)更多的通道數(shù)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM5240 ADuM5241 ADuM5242雙通道隔離器技術(shù)手冊(cè).pdf
特性

• 集成隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器
• 5 V/10 mA調(diào)節(jié)輸出
• 兩個(gè)DC至1 Mbps (NRZ)信號(hào)隔離通道
• 8引腳窄體SOIC封裝
• 符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)
• 工作溫度最高可達(dá)：105℃
• 精確定時(shí)特性
  最大脈寬失真度：3 ns（最大值）
  通道間匹配：3 ns（最大值）
  傳播延遲：70 ns（最大值）
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• UL認(rèn)證
  1分鐘2500 Vrms，符合UL 1577標(biāo)準(zhǔn)
• CSA元件驗(yàn)收通知#5A
• VDE合格證書
  VIORM = 560 V峰值

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

直流-直流轉(zhuǎn)換器部分

ADuM524x的直流-直流轉(zhuǎn)換器基于現(xiàn)代電源設(shè)計(jì)中常見的原理工作。V_{DD1} 電源為振蕩電路供電，該電路將電流切換到芯片級(jí)空芯變壓器。功率被傳輸?shù)酱渭?jí)側(cè)，在那里被整流為直流電壓，然后線性調(diào)節(jié)到高5.2V，并提供給次級(jí)側(cè)數(shù)據(jù)部分和 V_{ISO} 引腳供外部使用。這種設(shè)計(jì)使得該器件能采用 8 引腳 SOIC 封裝，實(shí)現(xiàn)物理上的小型化。由于尺寸和成本限制，本版本未采用有源反饋。

由于振蕩器以恒定的高頻運(yùn)行，與負(fù)載無關(guān)，多余的功率在輸出電壓調(diào)節(jié)過程中內(nèi)部耗散。變壓器線圈和組件的有限空間也會(huì)導(dǎo)致額外的功率損耗。這會(huì)導(dǎo)致低功率轉(zhuǎn)換效率，尤其是在低負(fù)載電流時(shí)。

圖 8 中的負(fù)載特性表明，在無 V_{ISO} 負(fù)載時(shí)，V_{DD1} 電流通常為 80 mA ，在滿 V_{ISO} 負(fù)載時(shí)為 110 mA 。

該技術(shù)允許采用其他電源架構(gòu)，如次級(jí)側(cè)反饋進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。在初級(jí)側(cè)添加反饋可顯著提高功率、效率，并實(shí)現(xiàn)多個(gè)電源的同步，不過會(huì)增加尺寸和成本。未來的 iPower 實(shí)現(xiàn)將包含反饋以實(shí)現(xiàn)這些性能提升。

ADuM524x 可在內(nèi)部直流-直流轉(zhuǎn)換器啟用或禁用的情況下運(yùn)行。啟用內(nèi)部直流-直流轉(zhuǎn)換器后，Pin 8 的隔離電源為器件的輸出功率以及次級(jí)側(cè)電路供電。

ADuM524x 的內(nèi)部直流-直流轉(zhuǎn)換器狀態(tài)由輸入 V_{DD1} 電壓控制，如表 6 所定義。在正常工作模式下，V_{DD1} 設(shè)置在 4.5 V 至 5.5 V 之間，內(nèi)部直流-直流轉(zhuǎn)換器啟用。當(dāng)需要禁用內(nèi)部直流-直流轉(zhuǎn)換器時(shí)，V_{DD1} 降低到 2.7 V 至 4.0 V 之間的值。在此模式下，V_{ISO} 功率由用戶外部提供，且 ADuM524x 的信號(hào)通道繼續(xù)正常運(yùn)行。

一旦直流-直流轉(zhuǎn)換器處于活動(dòng)狀態(tài)，輸入電壓必須降低到關(guān)斷閾值以下才能禁用轉(zhuǎn)換器。此功能可確保轉(zhuǎn)換器不會(huì)因噪聲輸入功率而進(jìn)入振蕩狀態(tài)。

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。

脈沖寬度失真是這兩個(gè)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。

通道間匹配指的是單個(gè) ADuM524x 器件內(nèi)各通道之間傳播延遲差異的最大量。

傳播延遲差異指的是在相同條件下工作的多個(gè) ADuM524x 器件之間傳播延遲差異的最大量。

直流正確性和磁場抗擾度

隔離器輸入的正向和負(fù)向邏輯轉(zhuǎn)換，會(huì)使窄（~1 ns ）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 1μs ）時(shí)，會(huì)發(fā)送一組刷新脈沖，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 內(nèi)未收到脈沖，輸入側(cè)內(nèi)部電路會(huì)被視為未通電或無功能，隔離器輸出會(huì)被看門狗定時(shí)器強(qiáng)制置為默認(rèn)高電平狀態(tài)（見表 12 至表 14 ）。

ADuM524x 的磁場抗擾度由以下條件設(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。以下分析明確了可能出現(xiàn)這種情況的條件。對(duì) ADuM524x 的 3V 工作條件進(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 1.0 V 。解碼器的感應(yīng)閾值約為 0.5 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（高斯）。
• r_{n} 為接收線圈中第 n 匝的半徑（厘米）。
• N 為接收線圈的匝數(shù)。