集成反馈功能的隔离式
开关稳压器
ADuM4070
特性
功能框图
内置补偿的隔离PWM反馈
VISO
VDD1
RECTIFIER
原边变压器驱动器可在5 V输入电压下支持2.5 W输出功率
X1
可调的稳压输出:3.3 V至24 V
VREG
X2
效率高达70%
ADuM4070
可调振荡器频率:200 kHz至1 MHz
REGULATOR
上电时提供软启动功能
VDD2
5V
VDDA
热关断
PRIMARY
CONTROLLER/
DRIVER
5,000 V rms隔离
SECONDARY
CONTROLLER
OC
INTERNAL
FEEDBACK
高共模瞬变抗扰度: >25 kV/μs
GND1
16引脚SOIC封装,爬电距离为8.3 mm
FB
GND2
10461-001
逐脉冲过流保护
图1.
工作温度最高可达:105°C(最大值)
安全和法规认证(申请中)
UL认证:依据UL 1577,1分钟5,000 V rms
CSA元件验收通知#5A
符合VDE认证
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
VIORM = 849 V峰值
应用
电源启动偏置和栅极驱动
隔离传感器接口
过程控制
概述
ADuM40701是一款稳压DC/DC隔离电源控制器,内部集成
MOSFET驱动器。该DC/DC控制器原边内置一个隔离式
PWM反馈,采用iCoupler®芯片级变压器技术和完整的回路
补偿。无需采用光耦合器进行反馈以及为了稳定性而补偿
环路。
稳压反馈可在整个输出功率范围内提供相对平坦的效率曲
线。ADuM4070可从5.0 V或3.3 V输入电压使能具有3.3 V至
24 V隔离输出电压范围的DC/DC转换器,输出功率达2.5 W。
相比未经调节的隔离DC/DC电源,ADuM4070隔离器可以
提供更加稳定的输出电压和更高的效率。它采用宽体SOIC
封装,完全集成了反馈和环路补偿,提供更小的尺寸和
8.3 mm爬电距离解决方案。
1
受美国专利第5,952,849号、6,873,065号和7,075,329号保护,其它专利正在申请中。
Rev. 0
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的最新英文版数据手册。
ADuM4070
目录
特性.................................................................................................. 1
应用.................................................................................................. 1
功能框图 ......................................................................................... 1
概述.................................................................................................. 1
修订历史 ......................................................................................... 2
技术规格 ......................................................................................... 3
电气特性—5 V原边输入电源/5 V副边隔离电源 ............. 3
电气特性—3.3 V原边输入电源/3.3 V副边隔离电源 ....... 3
电气特性—5 V原边输入电源/3.3 V副边隔离电源 .......... 4
电气特性—5 V原边输入电源/15 V副边隔离电源 ........... 4
封装特性.................................................................................... 5
法规认证(申请中).................................................................... 5
隔离和安全相关特性.............................................................. 5
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):
2006-12隔离特性...................................................................... 6
建议工作条件 ........................................................................... 6
绝对最大额定值............................................................................ 7
ESD警告..................................................................................... 7
引脚配置和功能描述 ................................................................... 8
典型性能参数 ................................................................................ 9
应用信息 ....................................................................................... 14
应用原理图 ............................................................................. 14
变压器设计 ............................................................................. 15
变压器匝数比 ......................................................................... 15
变压器ET常数 ........................................................................ 15
变压器原边电感和电阻 ....................................................... 16
变压器隔离电压..................................................................... 16
开关频率.................................................................................. 16
瞬态响应.................................................................................. 16
器件选择.................................................................................. 16
印刷电路板(PCB)布局.......................................................... 17
热分析 ...................................................................................... 17
功耗 .......................................................................................... 17
电源考虑.................................................................................. 17
隔离寿命.................................................................................. 18
外形尺寸 ....................................................................................... 19
订购指南.................................................................................. 19
修订历史
2012年10月—修订版0:初始版
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ADuM4070
技术规格
电气特性—5 V原边输入电源/5 V副边隔离电源
4.5 V ≤ VDD1 = VDDA ≤ 5.5 V,VDD2 = VREG = VISO = 5.0 V,fSW = 500 kHz,所有电压均参照其各自的地(参见图31应用原理图)。除
非另有说明,所有最小值/最大值规格适用于整个推荐的工作范围。所有典型规格在TA = 25°C、VDD1 = VDDA = 5.0 V、VDD2 =
VREG = VISO = 5.0 V条件下测得。
表1. DC-DC转换器静态规格
参数
DC-DC转换器电源
隔离输出电压
反馈电压设定点
电压调整率1
负载调整率
输出纹波
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件/注释
VISO
VFB
VISO (LINE)
VISO (LOAD)
VISO (RIP)
4.5
1.15
5.0
1.25
1
1
50
5.5
1.37
10
2
V
V
mV/V
%
mV p-p
IISO = 0 mA, VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
IISO = 0 mA
IISO = 50 mA,VDD1 = VDDA = 4.5 V至5.5 V
IISO = 50 mA至200 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
ROC = 50 kΩ
ROC = 270 kΩ
VOC = VDD2(开环)
输出噪声
VISO (NOISE)
100
mV p-p
开关频率
fSW
IDDA静态电流
开关导通电阻
最大输出电源电流
最大输出电流时的效率
IDDA (Q)
RON
IISO (MAX)
1000
200
318
4
0.5
500
72
kHz
kHz
kHz
mA
Ω
mA
%
192
1
400
515
5
fSW ≤ 1 MHz, VISO = 5.0 V
IISO = IISO(MAX), fSW ≤ 1 MHz
VDD1是推挽变压器的电源;VDDA是ADuM4070第1侧的电源。
电气特性—3.3 V原边输入电源/3.3 V副边隔离电源
3.0 V ≤ VDD1 = VDDA ≤ 3.6 V,VDD2 = VREG = VISO = 3.3 V,fSW = 500 kHz,所有电压均参照其各自的地(参见图31应用原理图)。除
非另有说明,所有最小值/最大值规格适用于整个推荐的工作范围。所有典型规格在TA = 25°C、VDD1 = VDDA = 3.3 V、VDD2 =
VREG = VISO = 3.3 V条件下测得。
表2. DC-DC转换器静态规格
参数
DC-DC转换器电源
隔离输出电压
反馈电压设定点
电压调整率1
负载调整率
输出纹波
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件/注释
VISO
VFB
VISO (LINE)
VISO (LOAD)
VISO (RIP)
3.0
1.15
3.3
1.25
1
1
50
3.63
1.37
10
2
V
V
mV/V
%
mV p-p
IISO = 0 mA, VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
IISO = 0 mA
IISO = 50 mA,VDD1 = VDDA = 3.0 V至3.6 V
IISO = 50 mA至200 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
ROC = 50 kΩ
ROC = 270 kΩ
VOC = VDD2(开环)
输出噪声
VISO (NOISE)
100
mV p-p
开关频率
fSW
IDDA静态电流
开关导通电阻
最大输出电源电流
最大输出电流时的效率
IDDA (Q)
RON
IISO (MAX)
1000
200
318
2
0.6
350
68
kHz
kHz
kHz
mA
Ω
mA
%
192
1
250
515
3.5
VDD1是推挽变压器的电源;VDDA是ADuM4070第1侧的电源。
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fSW ≤ 1 MHz, VISO = 3.3 V
IISO = IISO (MAX), fSW ≤ 1 MHz
ADuM4070
电气特性—5 V原边输入电源/3.3 V副边隔离电源
4.5 V ≤ VDD1 = VDDA ≤ 5.5 V,VDD2 = VREG = VISO = 3.3 V,fSW = 500 kHz,所有电压均参照其各自的地(参见图31应用原理图)。除
非另有说明,所有最小值/最大值规格适用于整个推荐的工作范围。所有典型规格在TA = 25°C、VDD1 = VDDA = 5.0 V、VDD2 =
VREG = VISO = 3.3 V条件下测得。
表3. DC-DC转换器静态规格
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件/注释
隔离输出电压
反馈电压设定点
电压调整率1
负载调整率
输出纹波
VISO
VFB
VISO (LINE)
VISO (LOAD)
VISO (RIP)
3.0
1.15
3.3
1.25
1
1
50
3.63
1.37
10
2
V
V
mV/V
%
mV p-p
输出噪声
VISO (NOISE)
100
mV p-p
开关频率
fSW
IDDA静态电流
开关导通电阻
最大输出电源电流
最大输出电流时的效率
IDDA (Q)
RON
IISO (MAX)
1000
200
318
3.5
0.5
500
70
kHz
kHz
kHz
mA
Ω
mA
%
IISO = 0 mA, VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
IISO = 0 mA
IISO = 50 mA,VDD1 = VDDA = 4.5 V至5.5 V
IISO = 50 mA至200 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
ROC = 50 kΩ
ROC = 270 kΩ
VOC = VDD2(开环)
DC-DC转换器电源
209
1
400
515
5
fSW ≤ 1 MHz, VISO = 3.3 V
IISO = IISO (MAX), fSW ≤ 1 MHz
VDD1是推挽变压器的电源;VDDA是ADuM4070第1侧的电源。
电气特性—5 V原边输入电源/15 V副边隔离电源
4.5 V ≤ VDD1 = VDDA ≤ 5.5 V,VREG = VISO = 15 V,VDD2 = 5.0 V,fSW = 500 kHz,所有电压均参照其各自的地(参见图32应用原理
图)。除非另有说明,所有最小值/最大值规格适用于整个推荐的工作范围。所有典型规格在TA = 25°C、VDD1 = VDDA = 5.0 V、
VREG = VISO = 15 V、VDD2 = 5.0 V条件下测得。
表4. DC-DC转换器静态规格
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
测试条件/注释
DC-DC转换器电源
隔离输出电压
反馈电压设定点
VDD2线性稳压器电压
压差
电压调整率1
负载调整率
输出纹波
VISO
VFB
VDD2
VDD2 (DO)
VISO (LINE)
VISO (LOAD)
VISO (RIP)
13.8
1.15
4.5
15.0
1.25
5.0
0.5
1
1
200
16.5
1.37
5.5
1.5
20
3
V
V
V
V
mV/V
%
mV p-p
IISO = 0 mA, VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
IISO = 0 mA
VREG = 7 V至15 V,IDD2 = 0 mA至50 mA
IDD2 = 50 mA
IISO = 50 mA,VDD1 = VDDA = 4.5 V至5.5 V
IISO= 20 mA至80 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
20 MHz带宽,COUT = 0.1 μF||47 μF,
IISO = 100 mA
ROC = 50 kΩ
ROC = 270 kΩ
VOC = VDD2(开环)
输出噪声
VISO (NOISE)
500
mV p-p
开关频率
fSW
IDDA静态电流
开关导通电阻
最大输出电源电流
最大输出电流时的效率
IDDA (Q)
RON
IISO (MAX)
1000
200
318
3.5
0.5
140
78
kHz
kHz
kHz
mA
Ω
mA
%
192
1
100
515
5
VDD1是推挽变压器的电源;VDDA是ADuM4070第1侧的电源。
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fSW ≤ 1 MHz, VISO = 15.0 V
IISO = IISO (MAX), fSW ≤ 1 MHz
ADuM4070
封装特性
表5.
参数
电阻和电容
电阻(输入至输出)1
电容(输入至输出)1
IC结至环境热阻
热关断
热关断阈值
热关断迟滞
1
2
符号
最小值
典型值
最大值
单位
RI-O
CI-O
θJA
1012
2.2
45
Ω
pF
°C/W
TSSD
TSSD-HYS
150
20
°C
°C
测试条件/注释
f = 1 MHz
热电偶位于封装底部中心,
利用细走线的4层电路板进行测试2
TJ上升
假设器件为双端器件:引脚1至引脚8短接,引脚9至引脚16短接。
热模型定义见热分析部分。
法规认证(申请中)
ADuM4070正在接受表6所列机构的认证。关于特定交叉隔离波形和绝缘水平下的推荐最大工作电压,请参阅表11和隔离寿
命部分。
表6.
UL 1
UL 1577器件认可程序认可
CSA
CSA元件验收通知#5A批准
单一保护,5000 V rms隔离电压
基本绝缘符合CSA 60950-1-03和IEC 60950-1标准,
600 V rms(848 V峰值)最大工作电压
加强绝缘符合CSA 60950-1-03和IEC 60950-1标准,
400 V rms(565 V峰值)最大工作电压
加强绝缘符合IEC 60601-1标准,250 V均方根值(353 V
峰值)最大工作电压
文件205078
文件E214100
1
2
VDE 2
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)
认证:2006-12
加强绝缘,849 V峰值
文件2471900-4880-0001
依据UL1577,每个ADuM4070器件都经过1秒钟绝缘测试电压≥ 6000 V rms的验证测试(漏电流检测限值为10 μA)。
依据DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12,每个ADuM4070都经过1秒钟绝缘测试电压≥1050 V峰值的验证测试(局部放电检测限值为5 pC)。器件标
识中的星号(*)表示通过DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12认证。
隔离和安全相关特性
表7.
参数
额定电介质隔离电压
最小外部气隙(间隙)
最小外部爬电距离
最小内部间隙
漏电阻抗(相对漏电指数)
隔离组
符号
L(I01)
L(I02)
CTI
值
5000
>8.0
>8.3
0.017 min
>400
II
单位
V rms
mm
mm
mm
V
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测试条件/注释
持续1分钟
测量输入端至输出端,空气最短距离
测量输入端至输出端,沿壳体最短距离
隔离距离
DIN IEC 112/VDE 0303第1部分
材料组(DIN VDE 0110,1/89,表1)
ADuM4070
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10): 2006-12隔离特性
此隔离器适合安全限制数据范围内的增强电隔离。保护电路维护安全数据。器件标识中的星号(*)表示通过DIN V VDE V 0884-10
(VDE V 0884-10):2006-12认证。
表8.
描述
DIN VDE 0110装置分类
额定电源电压≤ 150 V rms
额定电源电压≤ 300 V rms
额定电源电压≤ 400 V rms
环境分类
污染度(DIN VDE 0110,表1)
最大工作绝缘电压
输入至输出测试电压,方法B1
测试条件/注释
VIORM × 1.875 = Vpd(m),100%生产测试,
tini = tm = 1秒,局部放电 < 5 pC
输入至输出测试电压,方法A
跟随环境测试,子类1
VIORM × 1.5 = Vpd(m),tini = 60秒,
tm = 10秒,局部放电 < 5 pC
VIORM × 1.2 = Vpd(m),tini = 60秒,
tm = 10秒,局部放电 < 5 pC
跟随输入和/或安全测试,子类2和子类3
最高允许过压
浪涌隔离电压
VPEAK = 10 kV,1.2 µs上升时间,
50 µs,50%下降时间
出现故障时允许的最大值(见图2)
安全限值
壳温
功耗,第1侧、第2侧
在TS的绝缘电阻
VIO = 500 V
符号
特性
单位
VIORM
Vpd (m)
I至IV
I至IV
I至III
40/105/21
2
849
1592
V peak
V peak
Vpd (m)
1273
V peak
Vpd (m)
1018
V peak
VIOTM
VIOSM
6000
6000
V peak
V peak
TS
PVDDA, PVREG
RS
150
2.78
>109
°C
W
Ω
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
0
50
100
150
CASE TEMPERATURE (°C)
200
10461-002
SAFE OPERATING POWER, PVDDA , PVREG (W)
3.0
图2. 热减额曲线,依据DIN EN 60747-5-2获得的安全限值与壳温的关系
建议工作条件
表9.
参数
温度
工作温度
负载
最低负载
符号
最小值
最大值
单位
TA
−40
+105
°C
IISO (MIN)
10
Rev. 0 | Page 6 of 20
mA
ADuM4070
绝对最大额定值
除非另有说明,环境温度 = 25°C。
注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性
损坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其
它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器
件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影
响器件的可靠性。
表10.
参数
存储温度范围(TST)
工作环境温度范围(TA)
电源电压1
VDDA, VDD22
VREG, X1, X2
共模瞬变3
1
2
3
额定值
−55
−40°C至+105°C
−0.5 V至+7.0 V
−0.5 V至+20.0 V
−100 kV/μs至+100 kV/μs
ESD警告
ESD(静电放电)敏感器件。
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。
各电压均参照其各自的地。
VDD1是推挽变压器的电源;VDDA是ADuM4070第2侧的电源。
指隔离栅上的共模瞬变。超过绝对最大额定值的共模瞬变可能导致闩锁
或永久损坏。
尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高
能量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当
的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。
表11. 支持最短50年寿命的最大连续工作电压1
参数
交流电压,双极性波形
交流电压,单极性波形
直流电压
1
最大值
565
848
848
单位
V peak
V peak
V peak
约束条件
最少50年寿命
最少50年寿命
最少50年寿命
指隔离栅上的连续电压幅度。详情见隔离寿命部分。
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ADuM4070
引脚配置和功能描述
X1 1
16 VREG
*GND1 2
NC 3
15 GND2*
ADuM4070
14 VDD2
TOP VIEW 13 FB
NC 5 (Not to Scale) 12 NC
X2 4
NC 6
11
VDDA 7
NC
10 OC
*GND1 8
9
GND2*
*PIN 2 AND PIN 8 ARE INTERNALLY CONNECTED; IT IS
RECOMMENDED THAT BOTH PINS BE CONNECTED TO
A COMMON GROUND. PIN 9 AND PIN 15 ARE INTERNALLY
CONNECTED; IT IS RECOMMENDED THAT BOTH PINS BE
CONNECTED TO A COMMON GROUND.
10461-003
NOTES
1. NC = NO CONNECT. DO NOT CONNECT TO THIS PIN.
图3. 引脚配置
表12. 引脚功能描述
引脚编号
1
2, 8
3, 5, 6, 11, 12
4
7
9, 15
10
名称
X1
GND1
NC
X2
VDDA
GND2
OC
13
FB
14
VDD2
16
VREG
描述
变压器驱动器输出1。
隔离器原边的参考地。引脚2与引脚8内部互连;建议将这两个引脚均连至公共地。
不连接。请勿连接该引脚。
变压器驱动器输出2。
原边电源电压(3.0 V至5.5 V)。在VDDA和GND1间连接一个0.1 μF旁路电容。
隔离器副边的参考地。引脚9与引脚15内部互连;建议将这两个引脚均连至公共地。
振荡器控制引脚。OC引脚高电平连接至VDD2引脚时,副边控制器工作在开环(无调节)模式。为调节输
出电压,需在OC引脚与GND2引脚之间连接一个电阻;副边控制器的工作频率需保持在200 kHz
至1 MHz之间,可通过电阻值编程控制。
副边输出电压VISO的反馈输入。在VISO输出与FB引脚之间连接一个电阻分压器,可使VFB = 1.25 V内
部基准电平,计算公式为VISO= VFB × (R1 + R2)/R2。即使在开环模式下也需要用到电阻分压器,以
便于实现软启动。
隔离器副边的内部电源电压。当向VREG引脚施加足够大的外部电压后,内部调节器将VDD2引脚的
电压稳定在5.0 V。否则,VDD2应处在3.0 V至5.5 V之间。在VDD2与GND2之间连接一个0.1 μF旁路电容。
内部稳压器的输入引脚,可为副边控制器供电。VREG的值应处于5.5 V至15 V之间,以便将VDD2输
出电压稳定在5.0 V。
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ADuM4070
典型性能参数
90
1500
1400
80
1300
1200
70
EFFICIENCY (%)
900
800
700
600
500
400
50
40
30
20
300
200
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0
10461-004
0
ROC (kΩ)
80
70
70
60
60
EFFICIENCY (%)
80
50
40
30
fSW = 1MHz
fSW = 700kHz
fSW = 500kHz
fSW = 200kHz
0
50
100
150
200
250
300
350
400
100
150
200
250
300
350
400
450
500
450
500
LOAD CURRENT (mA)
50
40
30
20
5V INPUT TO 5V OUTPUT
5V INPUT TO 3.3V OUTPUT
3.3V INPUT TO 3.3V OUTPUT
10
0
10461-005
EFFICIENCY (%)
90
10
50
图7. 开关频率fSW =500 kHz,5 V输入至5 V输出时,
在整个温度范围内的典型效率,
使用1:2 Coilcraft变压器(CR7983-CL)
90
20
0
LOAD CURRENT (mA)
图4. 开关频率(fSW )与ROC 电阻的关系
0
TA = –40°C
TA = +25°C
TA = +105°C
10
100
0
60
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
LOAD CURRENT (mA)
图5. 5 V输入至5 V输出时,不同开关频率下的典型效率,
使用1:2 Coilcraft变压器(CR7983-CL)
10461-008
fSW (kHz)
1000
10461-007
1100
图8. 单电源供电效率,使用1:2 Coilcraft变压器(CR7983-CL),
fSW =500 kHz时
70
90
80
60
50
EFFICIENCY (%)
60
50
40
30
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
LOAD CURRENT (mA)
30
fSW = 1MHz
fSW = 700kHz
fSW = 500kHz
fSW = 200kHz
10
图6. 5 V输入至5 V输出时,不同开关频率下的典型效率,
使用1:2 Halo变压器(TGSAD-560V8LF)
0
0
50
100
150
200
LOAD CURRENT (mA)
图9. 3.3 V输入至5 V输出时,不同开关频率下的典型效率,
使用1:3 Coilcraft变压器(CR7984-CL)
Rev. 0 | Page 9 of 20
10461-009
10
40
20
fSW = 1MHz
fSW = 700kHz
fSW = 500kHz
fSW = 200kHz
20
10461-006
EFFICIENCY (%)
70
ADuM4070
70
90
80
60
70
40
30
20
0
25
50
75
100
125
150
175
40
30
TA = –40°C
TA = +25°C
TA = +105°C
10
200
LOAD CURRENT (mA)
0
10461-010
0
80
80
70
40
50
60
70
80
90 100 110 120 130 140
60
EFFICIENCY (%)
60
50
40
30
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100 110 120 130 140
LOAD CURRENT (mA)
90
80
70
60
50
40
30
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100 110 120 130 140
LOAD CURRENT (mA)
10461-012
fSW = 1MHz
fSW = 700kHz
fSW = 500kHz
fSW = 200kHz
10
40
30
10
图11. 5 V输入至15 V输出时,不同开关频率下的典型效率,
使用1:3 Coilcraft变压器(CR7984-CL)
20
50
20
fSW = 1MHz
fSW = 700kHz
fSW = 500kHz
fSW = 200kHz
20
10461-011
EFFICIENCY (%)
70
EFFICIENCY (%)
30
图13. 开关频率fSW =500 kHz,3.3 V输入至5 V输出时,
在整个温度范围内的典型效率,
使用1:3 Coilcraft变压器(CR7984-CL)
90
0
20
LOAD CURRENT (mA)
图10. 开关频率fSW =500 kHz,3.3 V输入至5 V输出时,
在整个温度范围内的典型效率,
使用1:3 Coilcraft变压器(CR7984-CL)
0
10
图12. 5 V输入至15 V输出时,不同开关频率下的典型效率,
使用1:3 Halo变压器(TGSAD-590V8LF)
Rev. 0 | Page 10 of 20
0
5V INPUT TO 12V OUTPUT
5V INPUT TO 15V OUTPUT
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
LOAD CURRENT (mA)
50
55
60
65
70
10461-014
0
50
20
TA = –40°C
TA = +25°C
TA = +105°C
10
60
10461-013
EFFICIENCY (%)
EFFICIENCY (%)
50
图14. 双电源供电效率,使用1:5 Coilcraft变压器(CR7985-CL),
fSW =500 kHz时
ADuM4070
6
18
16
5
14
12
VISO (V)
3
8
6
2
4
LOAD = 10mA
LOAD = 50mA
LOAD = 500mA
0
5
10
15
20
25
LOAD = 10mA
LOAD = 20mA
LOAD = 100mA
2
30
TIME (ms)
0
10461-015
1
0
10
0
5
15
20
25
30
TIME (ms)
图15. 典型VISO 启动,10 mA、50 mA和500 mA输出负载,
5 V输入至5 V输出
图18. 典型VISO 启动,10 mA、20 mA和100 mA输出负载,
5 V输入至15 V输出
5
5.75
COUT = 47µF, L1 = 47µH
5.25
4.75
VISO (V)
4
3
VISO (V)
10
10461-018
VISO (V)
4
4.25
5.75
COUT = 47µF, L1 = 100µH
5.25
4.75
2
0
5
10
15
20
25
30
TIME (ms)
10461-016
0
LOAD = 10mA
LOAD = 50mA
LOAD = 500mA
1.0
10% LOAD
0.5
0
–2
0
4
6
8
10
12
14
TIME (ms)
图16. 典型VISO 启动,10 mA、50 mA和500 mA输出负载,
5 V输入至3.3 V输出
图19. 典型VISO 负载瞬态响应,500 mA负载的10%至90%,
fSW =500 kHz,5 V输入至5 V输出
5
5.75
COUT = 47µF, L1 = 47µH
5.25
4.75
VISO (V)
4
3
4.25
5.75
COUT = 47µF, L1 = 100µH
5.25
4.75
2
0
LOAD = 10mA
LOAD = 50mA
LOAD = 250mA
0
5
10
15
20
25
30
TIME (ms)
1.0
10% LOAD
0.5
0
–2
0
2
4
90% LOAD
6
8
10
12
14
TIME (ms)
图20. 典型VISO 负载瞬态响应,500 mA负载的10%至90%,
0.1 μF反馈电容,fSW =500 kHz,5 V输入至5 V输出
图17. 典型VISO 启动,10 mA、50 mA和250 mA输出负载,
3.3 V输入至3.3 V输出
Rev. 0 | Page 11 of 20
10461-020
1
ILOAD (A)
4.25
10461-017
VISO (V)
2
90% LOAD
10461-019
1
ILOAD (A)
4.25
ADuM4070
3.0
2.5
2.5
0
–2
0
2
4
90% LOAD
6
8
10
12
14
0
–2
0
2
4
90% LOAD
6
8
10
12
14
TIME (ms)
4.0
18
COUT = 47µF, L1 = 47µH
14
2.5
12
VISO (V)
3.0
4.0
COUT = 47µF, L1 = 100µH
18
12
10% LOAD
0
–2
0
2
4
90% LOAD
6
8
10
12
14
TIME (ms)
ILOAD (A)
14
2.5
0.5
COUT = 47µF, L1 = 100µH
16
3.0
1.0
COUT = 47µF, L1 = 47µH
16
10461-022
0.2
10% LOAD
0.1
0
–2
0
2
4
90% LOAD
6
8
10
12
14
TIME (ms)
图22. 典型VISO 负载瞬态响应,500 mA负载的10%至90%,
0.1 μF反馈电容,fSW =500 kHz,5 V输入至3.3 V输出
图25. 典型VISO 负载瞬态响应,100 mA负载的10%至90%,
fSW =500 kHz,5 V输入至15 V输出
4.0
18
COUT = 47µF, L1 = 47µH
3.5
14
2.5
12
VISO (V)
3.0
4.0
COUT = 47µF, L1 = 100µH
3.5
18
14
2.5
12
10% LOAD
0.5
0
–2
0
2
4
90% LOAD
6
8
COUT = 47µF, L1 = 100µH
16
3.0
1.0
COUT = 47µF, L1 = 47µH
16
10
12
14
TIME (ms)
ILOAD (A)
VISO (V)
10% LOAD
0.5
图24. 典型VISO 负载瞬态响应,250 mA负载的10%至90%,
0.1 μF反馈电容,fSW =500 kHz,3.3 V输入至3.3 V输出
3.5
ILOAD (A)
1.0
图21. 典型VISO 负载瞬态响应,500 mA负载的10%至90%,
fSW =500 kHz,5 V输入至3.3 V输出
3.5
VISO (V)
10461-021
10% LOAD
0.5
ILOAD (A)
3.0
1.0
COUT = 47µF, L1 = 100µH
3.5
TIME (ms)
ILOAD (A)
4.0
0.2
10% LOAD
0.1
0
–2
0
2
4
90% LOAD
6
8
10
12
14
TIME (ms)
图26. 典型VISO 负载瞬态响应,100 mA负载的10%至90%,
0.1 μF反馈电容,fSW =500 kHz,5 V输入至15 V输出
图23. 典型VISO 负载瞬态响应,250 mA负载的10%至90%,
fSW =500 kHz,3.3 V输入至3.3 V输出
Rev. 0 | Page 12 of 20
10461-125
COUT = 47µF, L1 = 100µH
10461-126
VISO (V)
2.5
10461-023
VISO (V)
3.0
2.5
4.0
COUT = 47µF, L1 = 47µH
3.5
3.0
3.5
ILOAD (A)
4.0
COUT = 47µF, L1 = 47µH
3.5
10461-127
4.0
ADuM4070
5.06
3.36
3.32
3.28
4.94
3.24
20
20
10
0
–2
–1
0
1
2
TIME (ms)
10
0
–2
–1
0
1
2
TIME (ms)
10461-026
X1 (V)
4.98
10461-024
X1 (V)
VISO (V)
VISO (V)
5.02
图29. 典型VISO 输出电压纹波,250 mA负载,
fSW = 500 kHz,3.3 V输入至3.3 V输出
图27. 典型VISO 输出电压纹波,500 mA负载,
fSW = 500 kHz,5 V输入至5 V输出
15.08
3.36
15.06
VISO (V)
VISO (V)
15.04
3.32
3.28
15.02
15.00
14.98
20
10
0
–2
–1
0
1
TIME (ms)
2
图28. 典型VISO 输出电压纹波,500 mA负载,
fSW = 500 kHz,5 V输入至3.3 V输出
10
0
–2
–1
0
1
TIME (ms)
图30. 典型VISO 输出电压纹波,100 mA负载,
fSW = 500 kHz,5 V输入至15 V输出
Rev. 0 | Page 13 of 20
2
10461-027
X1 (V)
14.94
20
10461-025
X1 (V)
14.96
3.24
ADuM4070
应用信息
COUT
47µF
VDD1
VDD1
D2
1 X1
16 VREG
2 GND1
15 GND2
3 NC
ADuM4070
4 X2
VDD1
0.1µF
图33是一个粗调正电源和无调节负电源的例子,同样采用
倍压二次电路,输出约为±5 V、±12 V和±15 V。
12 NC
6 NC
11 NC
7 VDDA
10 OC
8 GND1
9 GND2
其中:VFB是内部反馈电压,值约为1.25 V。
VFB
R2
ROC
100kΩ
VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
FOR VISO = 3.3V OR 5V, CONNECT VREG , VDD2 , AND VISO.
图31. 单电源供电
T1
L1
47µH
D1
VISO =
+12V TO
+24V
COUT1
47µF
VDD1
CIN
L2
47µH
D2
UNREGULATED
+6V TO +12V
COUT2
47µF
CFB
R1
D3
D4
VDD1
1 X1
16 VREG
2 GND1
15 GND2
3 NC
ADuM4070
4 X2
VDD1
0.1µF
14 VDD2
13 FB
5 NC
12 NC
6 NC
11 NC
7 VDDA
10 OC
8 GND1
9 GND2
0.1µF
+5V
VFB
ROC
100kΩ
R2
VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
FOR VISO = 15V OR LESS, VREG CAN CONNECT TO VISO.
图32. 双电源供电
T1
L1
47µH
D1
VISO =
COARSELY
REGULATED
+5V TO +15V
COUT1
47µF
VDD1
CIN
L2
47µH
D2
对于图31至图33所示的全部电路,隔离输出电压(VISO)可以
利用分压器R1和R2(值为1 kΩ至100 kΩ)设置,计算公式如下:
VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
+5V
13 FB
COUT2
47µF
UNREGULATED
–5V TO –15V
D3
R1
CFB
D4
VDD1
1 X1
16 VREG
2 GND1
15 GND2
3 NC
ADuM4070
4 X2
VDD1
0.1µF
14 VDD2
13 FB
5 NC
12 NC
6 NC
11 NC
7 VDDA
10 OC
8 GND1
9 GND2
0.1µF
+5V
VFB
ROC
100kΩ
VISO = VFB × (R1 + R2)/R2
图33.正电源及未调节的负电源
Rev. 0 | Page 14 of 20
R2
10461-030
图32是一个倍压电路,可用于单电源供电,其输出电压超
过15 V,而15 V是可以连接到稳压器输入引脚VREG(引脚16)
的最大电源。在图32所示电路中,输出电压可以高达24 V,
VREG引脚处的电压可以高达12 V。使用图32所示的电路以获
得10 V以下的输出电压时(例如:VDD1 = 3.3 V,VISO = 5 V),应
将VREG直接连接到VISO。
0.1µF
14 VDD2
5 NC
应用原理图
ADuM4070的三个主要应用原理图见图31至图33。图31有
一个中心抽头副边和两个肖特基二极管,可为单个输出提
供全波整流,一般适用于3.3 V、5 V、12 V和15 V电源电压。
而对于VISO = 3.3 V或5 V时的单电源供电,VREG、VDD2和VISO
可以连接在一起。
CFB
R1
CIN
ADuM4070利用VDDA电源输入引脚的迟滞特性实现欠压闭
锁(UVLO)。此功能确保转换器不会因为高噪声输入电源
或者上电斜升速率较慢而进入振荡状态。
为了获得最佳负载调整率,建议最小负载电流为10 mA。负
载较小可能会因为PWM脉冲较短或不稳定而导致芯片产
生过大噪声。在某些情况下,这种方式所产生的过大噪声
会导致稳压控制问题。
VISO =
+3.3V
TO +15V
10461-028
副边(VISO)控制器利用输出端电阻分压器提供的反馈电压
VFB调节输出,产生一个PWM控制信号,然后由标记为VFB
的专用 iCoupler数据通道送至原边(VDD1)。原边PWM转换
器可改变开关X1、X2的占空比,以实现对振荡电路的调制
并控制副边的供电。该反馈可以实现更高的功率和效率。
L1
47µH
D1
T1
10461-029
ADuM4070的DC-DC转换器采用带有隔离脉宽调制(PWM)
反馈的副边控制器结构。VDD1为一个振荡电路供电;该电
路利用X1和X2引脚处的推挽式开关,可以将电流切换至外
部电源变压器的原边。传输到变压器副边的功率利用外部
肖特基二极管(D1和D2)全波整流,并由电感L1和电容COUT
滤波,然后调节至3.3 V至15 V的隔离电源电压。
ADuM4070
变压器设计
图31、图32和图33采用定制变压器(见表13)。设计用于
ADuM4070的 变 压 器 与 用 于 不 调 节 输 出 电 压 的 隔 离 式
DC-DC转换器的其它变压器不同。输出电压由ADuM4070
的PWM控制器进行调整,该控制器利用从隔离数字通道
接收的副边反馈电压VFB来改变原边开关的占空比。内部控
制器的最大占空比为40%。
变压器匝数比
为确定变压器匝数比,并考虑原边开关、副边二极管和电
感的功率损失,应根据公式1计算ADuM4070的外部变压器
匝数比:
NS
NP
=
VISO + VD
(1)
VDD1 ( MIN ) × D × 2
其中:
NS/NP为原副边匝数比。
VISO为隔离输出电源电压。
VD为肖特基二极管压降(最大值0.5 V)。
VDD1 (MIN)为最小输入电源电压。
D为占空比,30%典型占空比时D = 0.30(最大占空比为40%)。
2是推挽开关周期的乘法系数。
对于图31所示电路,采用表13的5 V至5 V参考设计,VDD1 (MIN)
= 4.5 V,匝数比NS/NP = 2。
而对于一个3.3 V输入至3.3 V输出隔离单电源供电设计(VDD1 (MIN)
= 3.0 V),匝数比NS/NP也等于2。因此,同样的变压器匝数
比NS/NP = 2可应用在三种不同的单电源供电应用中:5 V至
5 V、5 V至3.3 V和3.3 V至3.3 V。
图32所示电路利用双绕组和二极管对形成一个倍压电路;
因此,公式中需将输出电压减半,即VISO/2,如公式2所示。
NS
NP
VISO
=
2
+ VD
(2)
VDD1 ( MIN ) × D × 2
其中:
NS/NP为原副边匝数比。
VISO为隔离输出电源电压。由于电路使用两对二极管来形
成倍压电路,因此,上述公式中使用VISO/2。
VD为肖特基二极管压降(最大值0.5 V)。
VDD1 (MIN)为最小输入电源电压。
D为占空比,30%典型占空比时D = 0.30(最大占空比为40%)。
2是推挽开关周期的乘法系数。
对于图32所示电路,采用表13的5 V至15 V参考设计,VDD1 (MIN)
= 4.5 V,匝数比NS/NP = 3。
图33所示电路通用采用双绕组和二极管对来形成倍压电
路。然而,由于产生了正负输出电压,因此外部变压器匝
数比可利用公式3计算。
NS
NP
=
VISO + VD
(3)
VDD1 ( MIN ) × D × 2
对于图33所示电路,占空比D = 0.35代表典型占空比35%,
以降低±15 V电源二极管处的最大电压。
对于图33所示电路,采用表13的+5 V至±15 V参考设计,
VDD1 (MIN) = 4.5 V,匝数比NS/NP = 5。
变压器ET常数
变压器设计过程中需要考虑的另一个因素是ET常数。它能
够决定工作温度范围内变压器的最小V × μs常数。在表13
中,ADuM4070变压器采用的ET值为14 V × μs和18 V × μs;
计算公式如下:
ET ( MIN ) =
VDD1 ( MAX )
f SW ( MIN ) × 2
其中:
VDD1 (MAX)为最大输入电源电压。
fSW (MIN)为启动时原边最小开关频率(300 kHz)。
2是推挽开关周期的乘法系数。
表13. 变压器参考设计
产品型号
CR7983-CL
CR7984-CL
CR7985-CL
TGSAD-560V8LF
TGSAD-590V8LF
制造厂商
Coilcraft
Coilcraft
Coilcraft
Halo Electronics
Halo Electronics
匝数比,
PRI:SEC
1CT:2CT
1CT:3CT
1CT:5CT
1CT:2CT
1CT:3CT
ET常数(V ×
μs最小值)
18
18
18
14
14
原边总电感(μH)
256
256
256
398
398
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原边总电阻(Ω)
0.4
0.4
0.4
0.8
0.8
隔离电压(rms)
5000
5000
5000
5000
5000
隔离类型
增强型
增强型
增强型
补充型
补充型
参考
图31
图32
图33
图31
图32
ADuM4070
变压器原边电感和电阻
ADuM4070的变压器的重要特性之一为原边电感。建议将
ADuM4070的变压器的每个原边绕组的电感保持在60 μH至
100 μH之间。为保证ADuM4070逐脉冲限流电路正常运转,
需要将原边电感值保持在该范围;这样能够防止变压器产
生饱和电流。如果电感被指定为两个原边绕组的电感之和
(例如:400 μH),那么,一个绕组的电感为两个绕组之和
的¼,即100 μH。
ADuM4070的变压器的另一重要特性是原边电阻。如果原
边电阻尽可能低(小于1 Ω),可降低损耗、提高效率。用户
可以测量、指定直流原边电阻,如表13所示。
变压器隔离电压
隔离电压和隔离类型取决于应用的需要。表13所列的变压
器支持5000 V rms的增强隔离。其它隔离电平和隔离电压可由
表13中列出的生产厂商或其它生产厂商指定。
开关频率
ADuM4070的开关频率调节范围为200 kHz至1 MHz,可通
过改变ROC电阻进行调节,如图31、图32或图33所示。实现
目标开关频率所需要的ROC电阻的值可通过开关频率与ROC
电阻的关系曲线来确定,如图4所示。当负载值为最大负
载值的10%至90%之间时,ADuM4070应用原理图的输出滤
波电感值和输出电容值可保证开关频率在500 kHz至1 MHz
之间系统稳定。
ADuM4070还有一个开环模式,该模式下输出电压不经过
调整,且电压取决于变压器匝数比NS/NP,以及输出负载
电流和DC/DC转换器电路损耗等输出条件。OC引脚高电
平连接至VDD2 引脚时,则选择该开环模式。在开环模式
下,开关频率为318 kHz。
瞬态响应
当器件的负载为满负载的10%至90%时,ADuM4070的输出
电压负载瞬态响应如图19至图26所示(分别对应于图31和
图32的应用原理图)。图中所示瞬态响应较慢,但非常稳
定,且在某些应用中,可产生比预期更多的输出变化。输
出电路增加额外的电感可使输出电压变化随负载瞬态变化
降低并保持输出稳定,如图19至图26所示的第二VISO输出
波形所示。
为进一步改善瞬态响应,可将一个0.1 μF陶瓷电容(CFB)与高反
馈电阻并联(见图31至图33),这有助于降低负载瞬变期间
的过冲和欠冲。
器件选择
输入和输出供电引脚需要电源旁路。注意:在第1侧的引
脚7与引脚8之间和在第2侧的引脚14与引脚15之间,需要放
置一个0.1 μF的低ESR陶瓷旁路电容,此电容应尽量靠近芯
片焊盘。
ADuM4070电源部分采用较高振荡器频率,通过外部电源
变压器有效地传输功率。在多个工作频率下都需要旁路电
容。噪声抑制需要一个低电感高频电容,纹波抑制和适当
的调整则需要一个大容值的电容。为抑制噪声、降低纹
波,建议使用X5R或X7R电解质型大值陶瓷电容。推荐的
电容值为10 μF(用于VDD1)和47 μF(用于VISO)。这些电容的ESR较
低,且当电压不高于10 V时,可采用中等的1206或1210规格电
容。当输出电压高于10 V时,可将两个22 μF陶瓷电容并联。
表14中列出的是推荐的元件。
图14. 推荐的元件
产品型号
GRM32ER71A476KE15L
GRM32ER71C226KEA8L
GRM31CR71A106KA01L
MBR0540T1G
制造厂商
Murata
Murata
Murata
ON Semiconductor
LQH3NPN470MM0
ME3220-104KL
LQH6PPN470M43
LQH6PPN101M43
Murata
Coilcraft
Murata
Murata
值
47 µF, 10 V, X7R, 1210
22 µF, 16 V, X7R, 1210
10 µF, 10 V, X7R, 1206
Schottky, 0.5 A, 40 V,
SOD-123
47 µH, 0.41 A, 1212
100 µH, 0.34 A, 1210
47 µH, 1.10 A, 2424
100 µH, 0.80 A, 2424
用户必须根据所需的值和电源电流来选择电感。大多数开
关频率在500 kHz至1 MHz之间、负载瞬变在满负载10%至
90%之间的应用中,都采用47 μH电感,如表14所示。在开关
频率低至200 kHz的电源应用中,可采用200 μH电感,以稳
定输出电压或改善负载瞬态响应(见图19至图26)。小型
1212或1210规格的电感见表14,具有47 μH电感值和0.41 A
电流能力的电感适用于负载低于400 mA的大部分应用,而具
有100 μH电感值和0.34A电流能力的电感适用于负载为300 mA
的大部分应用。
肖特基二极管的低正向电压可降低损耗,且其高达40 V的较
高反向电压可承受如图32和图33所示的倍压电路产生的峰
值电压,因而推荐使用。
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ADuM4070
印刷电路板(PCB)布局
图34显示ADuM4070的推荐PCB布局。请注意,低ESR电容
两端到VDDx和GNDx引脚的走线总长不得超过2 mm。
ADuM4070有一个热关断电路,当芯片温度接近160°C时,
它会关断ADuM4070的DC-DC转换器。当芯片的温度冷却
至140°C以下时,ADuM4070 DC-DC转换器及输出再次开启。
功耗
VREG
总输入电源电流等于IDD1原边变压器电流与ADuM4070输入
电流IDDA之和(见图35)。
GND2
VDD2
NC
FB
X2
NC
NC
NC
NC
I
VDDA
OC
GND1
GND2
IIN VDD1 IDD1
10461-031
GND1
X1
图34. 推荐的PCB布局
在具有高共模瞬变的应用中,要确保隔离栅两端的电路板
耦合最小。此外,如此设计电路板布局,任何耦合都不会
出现并影响器件侧所有的引脚。如果不满足设计要求,将
会使引脚间的电压差异超过表10规定的绝对最大额定值,
造成器件闩锁和/或永久损坏。
ADuM4070为电源器件,在满负载下以最大速度工作时,
功耗约为1 W。因为无法在隔离装置上配置散热器,该设备
主要依靠GND引脚将热量耗散到PCB。如果器件应用在高
温环境下,需要提供从GNDx引脚到PCB地平面的散热路
径。在图34所示电路板布局中,第1侧的引脚2和引脚8
(GND1)及第2侧的引脚9和引脚15 (GND2)均采用放大的焊盘。
从焊盘到地平面和电源平面,应采用大直径过孔,以提高
导热率、降低电感。散热焊盘中的多个过孔可以显著降低
芯片内部的温度。扩大焊盘的尺寸由设计者进行评估并取
决于可用的电路板空间。
VISO IISO
RECT
VREG
X2
ADuM4070
REG
VDDA
IDDA
VDD2
5V
PRIMARY
COTROLLER/
DRIVER
INTERNAL
FEEDBACK
GND1
SECONDARY
CONTROLLER
GND2
FB
OC
10461-032
X1
图35. ADuM4070的功耗
总IIN电流可以通过下式计算:
IIN = (IISO × VISO)/(E × VDD1)
其中:
IIN为总电源输入电流。
IISO为副边外部负载汲取的电流。
E为如图8或图14所示的特定输出负载条件下的电源效率(需
考虑VISO和VDD1)。
电源考虑
软启动模式及限流保护
热分析
ADuM4070内置两个芯片,附于配有两芯片贴装焊盘的分
离引线框架上。为了便于热分析,它被视为一个热单元,
其最高结温反映表5中θJA的值。θJA的值是将器件焊接到具
有精细走线的JEDEC标准4层PCB上,在静止空气中测量的。
在正常工作条件下,ADuM4070可以在整个温度范围以满
负载工作,输出电流无需减额。但是,采纳印刷电路板
(PCB)布局部分的建议可以降低到PCB的热阻,从而在高环
境温度下增加热裕量。
当ADuM4070首次接收到来自VDD1的电压时,它处于软启
动模式,当输出电压VISO低于该启动阈值时,输出电压值
会逐渐加大。软启动模式下,原边转换器逐渐加大PWM
信号的宽度,以限制VISO上电过程中的峰值电流。当输出
电压高于启动阈值时,PWM信号由副边控制器传输至原
边转换器,DC-DC转换器从软启动模式切换至正常PWM
控制模式。
如发生短路,推挽转换器将关断约2 ms,然后进入软启动模
式。如果在软启动结束后仍存在短路现象,则重复该过
程,这一模式被称为“打嗝”模式。当消除短路现象后,
ADuM4070进入正常工作模式。
此外,ADuM4070还具备逐脉冲限流功能,该功能在启动
模式和正常模式下均有效;该功能不但能够保护原边开关
X1和X2(当电流超过1.3 A峰值时),还能保护变压器绕组。
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ADuM4070
ADI公司使用超过额定连续工作电压的电压执行加速寿命
测试。确定多种工作条件下的加速系数,利用这些系数可
以计算实际工作电压下的失效时间。表11中显示的值汇总
结了几种工作条件下50年工作寿命的峰值电压。在很多情
况下,代理测试认证的工作电压比50年工作寿命电压更
高。工作电压高于表11列出的使用寿命电压时会引起隔离
的过早失效。
图37所示的正弦电压波形仅作为示例提供,它代表任何在
0 V与某一限值之间变化的电压波形。该限值可以为正值或
负值,但电压不能穿过0 V。
ADuM4070的隔离寿命由施加在隔离栅上的电压波形决
定。 iCoupler隔离结构度以不同速率衰减,这由波形是否
为双极性交流、单极性交流或直流决定。图36、图37和图38
显示这些不同隔离电压的波形。
双极性交流电压是最苛刻的环境。双极性交流条件下50年
工作寿命的目标决定ADI公司推荐的最大工作电压。
RATED PEAK VOLTAGE
10461-033
所有的隔离结构在长时间的电压作用下,最终会被破坏。
隔离衰减率由施加在隔离上的电压波形的参数决定。除了
监管机构所执行的测试外,ADI公司还进行一系列广泛的
评估来确定ADuM4070内部隔离结构的寿命。
在单极性交流或者直流电压的情况下,隔离应力显然低得
多。此工作模式在能够获得50年工作时间的前提下,允许
更高的工作电压。表11中列出的工作电压在维持50年最低
工作寿命的前提下,提供了符合单极性交流或者直流电压
情况的工作电压。任何与图37或图38不一致的交叉隔离电
压波形都应被认为是双极性交流波形,其峰值电压应限制
在表11中列出的50年工作寿命电压以下。
0V
图36. 双极性交流波形
RATED PEAK VOLTAGE
10461-035
隔离寿命
0V
图37. 单极性交流波形
10461-034
RATED PEAK VOLTAGE
0V
图38. 直流波形
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ADuM4070
外形尺寸
12.85
12.75
12.65
1.93 REF
16
9
PIN 1
MARK
1
8
2.64
2.54
2.44
2.44
2.24
0.30
0.20
0.10
COPLANARITY
0.1
10.51
10.31
10.11
1.27 BSC
0.71
0.50
0.31
0.25 BSC
GAGE
PLANE
SEATING
PLANE
1.01
0.76
0.51
0.46
0.36
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-013-AC
45°
0.32
0.23
8°
0°
11-15-2011-A
7.60
7.50
7.40
图39. 16引脚标准小型封装,具有增强的爬电性能
[SOIC_IC]宽体(RI-16-2)
图示尺寸单位:mm
订购指南
型号1
ADuM4070ARIZ
ADuM4070ARIZ-RL
1
温度范围
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
封装描述
16引脚 SOIC_IC
16引脚 SOIC_IC
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
RI-16-2
RI-16-2
订购数量
1,000
ADuM4070
注释
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registered trademarks are the property of their respective owners.
D10461sc-0-10/12(0)
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