概述
ADuM5210/[ADuM5211]/[ADuM5212]均為集成isoPower ^?^ 隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器的四通道數(shù)字隔離器，基于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。輸入電源電壓可以略低于所需輸出，也可以遠(yuǎn)高于所需輸出。

在低功耗隔離設(shè)計(jì)中，這樣就無(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。

isoPower 利用高頻開關(guān)元件，通過(guò)其變壓器傳輸功率。設(shè)計(jì)印刷電路板(PCB)布局時(shí)應(yīng)特別小心，必須符合相關(guān)輻射標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM5210 ADuM5211 ADuM5212集成DC DC轉(zhuǎn)換器的雙通道隔離器技術(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

• isoPower 集成隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器
• 3.15 V至5.25 V穩(wěn)壓輸出
• 最高150 mW輸出功率
• 兩個(gè)DC至150 Mbps (NRZ)信號(hào)隔離通道
• 軟啟動(dòng)電源
• 20引腳SSOP封裝，爬電距離為5.3 mm
• 支持最高15 MHz的SPI
• 工作溫度最高可達(dá)：105℃
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 欲了解更多特性，請(qǐng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212的直流-直流轉(zhuǎn)換器部分基于與大多數(shù)現(xiàn)代非隔離式穩(wěn)壓器通用的原理運(yùn)行。它采用分離控制器架構(gòu)，具備隔離式脈沖寬度調(diào)制（PWM）反饋。功率通過(guò)片上空氣芯變壓器傳輸，在次級(jí)側(cè)進(jìn)行整流和調(diào)節(jié)，電壓值在3.15V至5.25V之間，具體取決于由外部分壓器提供的次級(jí)側(cè)電壓（V_{ISO}）（見公式1）。通過(guò)創(chuàng)建編碼控制信號(hào)并將其發(fā)送到初級(jí)側(cè)的PWM振蕩器，可調(diào)節(jié)輸出（V_{DD2}）。PWM調(diào)制振蕩器的頻率，以控制傳輸?shù)酱渭?jí)側(cè)的功率。反饋可實(shí)現(xiàn)顯著更高的功率和效率。

V_{ISO} = 1.25 text{V}×frac{(R1 + R2)}{R1} （1）

其中：

• R1是**V_{SEL}和GND_{ISO}**之間的電阻。
• R2是**V_{SEL}和V_{ISO}**之間的電阻。

由于輸出電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，理論上存在無(wú)數(shù)種工作條件。本數(shù)據(jù)手冊(cè)的“規(guī)格”部分介紹了許多離散的輸入和輸出操作條件。“溫度”部分介紹了受支持的固定組合范圍。圖15展示了通過(guò)在每個(gè)周期固定**V_{DD2}并降低輸入電壓，直到PWM占空比達(dá)到運(yùn)行所需的最小80%電壓，所獲得的最大電流。例如，如果應(yīng)用在30mA時(shí)需要3.3V，圖15還展示了為何V_{DD1} = 3.3 text{V}輸入和V_{DD2} = 5 text{V}**配置不建議采用。即使在10mA輸出電流下，PWM也無(wú)法維持低于80%的占空比，無(wú)法為負(fù)載或溫度變化留出余量。

通常，ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212的功耗約為17%；因此，20%的PWM裕量和最大溫度之間的溫差涵蓋了溫度變化。

ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212在初級(jí)和次級(jí)側(cè)實(shí)現(xiàn)了欠壓鎖定（UVLO）及遲滯功能，同時(shí)也適用于**V_{DD2}**電源輸入的I/O引腳。此功能可防止因輸入電源噪聲或緩慢上電斜坡導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)誤振蕩。

印刷電路板布局

ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212數(shù)字隔離器集成了0.15W功率的直流-直流轉(zhuǎn)換器，用于邏輯接口，無(wú)需外部接口電路。電源去耦需要低等效串聯(lián)電阻（ESR）電容，由于芯片焊盤有限，建議使用多個(gè)無(wú)源元件來(lái)有效去耦功率，并設(shè)置輸出電壓，同時(shí)旁路核心電壓調(diào)節(jié)器（見圖24至圖26）。

ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212的電源部分采用125MHz振蕩器頻率，通過(guò)其片上規(guī)模變壓器高效傳輸功率。去耦電容對(duì)于抑制芯片轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的開關(guān)噪聲是必需的。噪聲抑制需要低電感、高頻特性的電容；因此，建議使用多層陶瓷電容（MLCC）。這些電容最方便的連接位置是：在引腳9和引腳10之間（針對(duì)V_{DD1}），以及在引腳11和引腳12之間（針對(duì)V_{ISO}）。為抑制噪聲和減少紋波，至少應(yīng)并聯(lián)兩個(gè)電容，推薦組合為0.1μF（用于V_{DD1}）和10μF（用于V_{ISO}）的陶瓷電容。例如，小型X5R陶瓷電容的等效串聯(lián)電阻較低。對(duì)于10μF額定電容，也建議使用陶瓷電容。若需進(jìn)一步降低電磁干擾（EMI），可額外并聯(lián)一個(gè)10nF電容。

請(qǐng)注意，低等效串聯(lián)電阻電容兩端與輸入電源引腳之間的總引線長(zhǎng)度不得超過(guò)2mm。

在涉及高共模瞬態(tài)的應(yīng)用中，務(wù)必使隔離柵兩側(cè)的電路板耦合降至最低。此外，電路板布局必須設(shè)計(jì)為：任何確實(shí)發(fā)生的耦合會(huì)平等地影響給定組件側(cè)的所有引腳。若未做到這一點(diǎn)，可能會(huì)使引腳之間出現(xiàn)超出器件絕對(duì)最大額定值的電壓差，進(jìn)而導(dǎo)致器件閂鎖或永久性損壞。