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ADuM2250/ADuM2251熱插拔雙通道I2C隔離器技術(shù)手冊

要長高 ? 2025-06-06 14:22 ? 次閱讀

概述
ADuM2250/ADuM2251 為熱插拔數(shù)字隔離器,內(nèi)置非閂鎖雙向通信通道,且與I^2^C接口兼容。這樣就不需要將I2C信號分成單獨(dú)的發(fā)送信號與接收信號,供獨(dú)立光電耦合器使用。

ADuM2250提供兩個(gè)雙向通道,支持完全隔離的I^2^C接口。ADuM2251提供一個(gè)雙向通道和一個(gè)單向通道,適合不需要雙向時(shí)鐘的應(yīng)用。

ADuM2250/ADuM2251 均內(nèi)置熱插拔電路,可防止將無源卡插入有源總線時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)干擾。

這些隔離器都采用ADI公司的 iCoupler? 芯片級變壓器技術(shù)。iCoupler 是磁隔離技術(shù),其功能、性能、尺寸和功耗均優(yōu)于光電耦合器。ADuM2250/ADuM2251將 iCoupler 通道與半導(dǎo)體電路集成,在小型封裝中實(shí)現(xiàn)完全隔離的 I^2^C 接口。
數(shù)據(jù)表:*附件:ADuM2250 ADuM2251熱插拔雙通道I2C隔離器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

特性

  • 雙向I2C 通信
  • 開漏接口
  • 適合熱插拔應(yīng)用
  • 30 mA吸電流能力
  • 工作頻率:1000 KHz
  • 電源電壓/邏輯電平:3.0 V至5.5 V
  • 16引腳寬體SOIC封裝版本(RW-16)
  • 16引腳寬體SOIC封裝版本,增強(qiáng)爬電距離(RI-16-2
  • 工作溫度最高可達(dá)105°C
  • 安全和法規(guī)認(rèn)證
  • 認(rèn)證: 依據(jù)UL 1577,1分鐘5000 V rms
  • 依據(jù)UL 1577,1分鐘5000 V rms
  • CSA元件驗(yàn)收通知5A(RI-16-2封裝)

框圖
image.png

引腳配置描述
image.png

試驗(yàn)條件
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應(yīng)用信息

功能描述

ADuM2250/ADuM2251在兩側(cè)都有I2C接口,可與I2C信號連接。在內(nèi)部,I2C信號被分成兩個(gè)單向的iCoupler隔離通道,在相反方向進(jìn)行通信。每對通道(圖6中每個(gè)輸入/輸出驅(qū)動器的Side 1和Side 2)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)特殊的輸入緩沖器,可區(qū)分外部產(chǎn)生的輸入信號和內(nèi)部產(chǎn)生的信號。它將僅外部產(chǎn)生的信號傳輸?shù)较鄳?yīng)的Side 2數(shù)據(jù)或時(shí)鐘引腳。

Side 1和Side 2的I2C引腳都設(shè)計(jì)為可與2.3 V至5.5 V范圍的邏輯電平接口。任一側(cè)總線上的邏輯低電平會使相應(yīng)的輸入/輸出引腳跨隔離柵拉低到足夠低的電平,以保證總線上其他I2C器件的閾值恢復(fù)和鎖存。通過確保輸入低閾值與SDA或SCL上的輸出低閾值相同(比Side 1邏輯低電平低至少50 mV),可防止輸出低信號從Side 1傳輸?shù)絊ide 2并拉低I2C總線,避免總線競爭。

由于Side 2的邏輯電平和閾值以及驅(qū)動能力與標(biāo)準(zhǔn)I2C值完全兼容,多個(gè)ADuM2250/ADuM2251器件連接到同一總線時(shí),它們的Side 2引腳可相互通信,也可與其他符合I2C標(biāo)準(zhǔn)的器件通信,如圖7所示。注意區(qū)分“I2C兼容”和“符合I2C標(biāo)準(zhǔn)”的情況。“I2C兼容”指器件的邏輯電平和驅(qū)動能力滿足組件通信需求,但不一定完全符合I2C規(guī)范的要求;“符合I2C標(biāo)準(zhǔn)”指組件的邏輯電平和驅(qū)動能力完全滿足I2C規(guī)范的要求。

由于ADuM2250/ADuM2251的Side 1引腳輸出電平/輸入閾值經(jīng)過修改,Side 1的輸出只能與完全符合I2C標(biāo)準(zhǔn)的器件的輸入兼容。也就是說,ADuM2250/ADuM2251的Side 2符合I2C標(biāo)準(zhǔn),而Side 1僅為I2C兼容。

ADuM2250/ADuM2251的Side 1輸入/輸出引腳不得連接到其他I2C緩沖器的輸入/輸出引腳,因?yàn)檫@些緩沖器采用了雙輸入/輸出閾值檢測的流行上拉預(yù)防方案。這種上拉預(yù)防方案可防止總線擴(kuò)展產(chǎn)品出現(xiàn)總線競爭,Analog Devices和其他制造商有多種此類產(chǎn)品可供選擇。選擇潛在的I2C總線緩沖產(chǎn)品時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎,確保總線段上只有一個(gè)緩沖器采用雙閾值方案。

總線段是I2C總線的一部分,與總線的其他部分通過 galvanic隔離(電流隔離)、偏移緩沖器等隔離。表11展示了多個(gè)ADuM2250/ADuM2251器件如何連接到同一總線段,ADuM2250組件可與Side 2作為獨(dú)立總線段共存。

image.png

輸出邏輯低電平獨(dú)立于VDD1和VDD2電壓。Side 1的輸入邏輯低閾值也獨(dú)立于VDD1。不過,Side 1的輸入邏輯低閾值設(shè)計(jì)為0.3 V,與I2C要求一致。Side 1和Side 2的高電平輸入/輸出引腳為集電極開路,需使用上拉電阻連接到各自的電源電壓。

image.png
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