双通道隔离器，集成采用isoPower技术的
DC-DC转换器，提供50 mW隔离功率
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
产品特性
功能框图
5 V/10 mA稳压输出
两个DC至1 Mbps (NRZ)信号隔离通道
8引脚窄体SOIC封装
符合RoHS标准
VDD 1
OSC.
VIA 2
ENCODE
VIB 3
ENCODE
RECT.
REG.
8
VISO
DECODE
7
VOA
DECODE
6
VOB
5
GNDISO
8
VISO
工作温度最高可达：105℃
精密时序特性
GND 4
06014-001
集成隔离的DC-DC转换器
图1. ADuM5240
脉冲宽度失真：3 ns(最大值)
通道间匹配：3 ns(最大值)
高共模瞬变抗扰度：>25 kV/us
安全和法规认证
UL认证
依据UL 1577，1分钟2500 V rms
VDD 1
OSC.
VOA 2
DECODE
ENCODE
7
VIA
VIB 3
ENCODE
DECODE
6
VOB
5
GNDISO
8
VISO
RECT.
REG.
CSA元件验收通知#5A
VDE合格证书
GND 4
06014-002
传播延迟：70 ns(最大值)
图2. ADuM5241
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
概述
ADuM524x1为集成isoPower®隔离电源的双通道数字隔离
器。芯片级DC-DC转换器基于ADI公司的iCoupler®技术，
5 V电压时可提供高达50 mW稳压隔离功率，因而在低功耗
VDD 1
OSC.
VOA 2
DECODE
ENCODE
7
VIA
VOB 3
DECODE
ENCODE
6
VIB
5
GNDISO
RECT.
REG.
隔离设计中无需另外使用隔离式DC-DC转换器。利用ADI
公司的芯片级变压器iCoupler技术，能够隔离逻辑信号以
及DC-DC转换器。因此，可提供小尺寸、完全隔离的解
GND 4
06014-003
VIORM = 560 V峰值
图3. ADuM5242
决方案。
ADuM524x隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种
通道配置，输入工作电压为5 V。ADuM524x系列可与其他
iCoupler产品配合使用，以实现更多的通道数。
1
受美国专利5,952,849号、6,873,065号和7,075,329号保护。
Rev. B
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的最新英文版数据手册。
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
目录
特性.................................................................................................... 1
ESD警告....................................................................................... 7
概述.................................................................................................... 1
引脚配置与功能描述 ..................................................................... 8
功能框图 ........................................................................................... 1
典型性能参数 ................................................................................ 10
修订历史 ........................................................................................... 2
应用信息 ......................................................................................... 11
技术规格 ........................................................................................... 3
DC-DC转换器 .......................................................................... 11
电气特性...................................................................................... 3
传播延迟相关参数 .................................................................. 11
封装特性...................................................................................... 5
直流正确性和磁场抗扰度 ..................................................... 11
法规信息...................................................................................... 5
热分析 ........................................................................................ 12
隔离和安全相关特性 ............................................................... 5
PCB布局 .................................................................................... 12
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)隔离特性............. 6
提高可用功率 ........................................................................... 13
建议工作条件 ............................................................................. 6
隔离寿命.................................................................................... 13
绝对最大额定值.............................................................................. 7
外形尺寸 ......................................................................................... 14
订购指南.................................................................................... 14
修订历史
2012年5月—修订版A至修订版B
在“特性”部分创建“安全和法规认证超链接项目”.................. 1
修改PCB布局部分 ........................................................................ 12
2007年7月—修订版0至修订版A
全面更新VDE认证 ......................................................................... 1
修改“特性”部分............................................................................... 1
更改法规信息部分和表4............................................................... 5
更改表5和图4标题 ......................................................................... 6
更改表7 ............................................................................................. 7
增加表8; 重新排序.......................................................................... 7
增加隔离寿命部分 ....................................................................... 13
2007年3月—修订版0：初始版
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ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
技术规格
电气特性
所有电压均参照其各自的地。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。除非另有说明，所有
典型规格在TA = 25°C、VDD = 5.0 V、VISO = 5.0 V条件下测得。
表1.
参数
DC-DC转换器
DC-DC转换器使能
数据速率：DC 至1 Mbps
设定点
最大VISO输出电流
噪声1
输入电源电流
最大IISO电流条件下
无负载 IISO电流
DC-DC转换器禁用
原边输入电源电流2
ADuM5240
ADuM5241
ADuM5242
副边输入电源电流3
ADuM5240
ADuM5241
ADuM5242
DC-DC转换器使能阈值4
DC-to-DC转换器禁用阈值4
LOGIC SPECIFICATIONS
逻辑输入电流
逻辑高电平输入阈值
符号
最小值
典型值
最大值
单位
VISO (SET)
IISO (max)
4.5
10
5.2
5.5
V
mA
mV p-p
IDD (max)
IDD (Q)
140
104
mA
mA
IISO = 10 mA
IISO = 0 mA
IDD (DISABLE)
IDD (DISABLE)
IDD (DISABLE)
3.3
2.7
2.2
mA
mA
mA
VDD = 4.0 V
VDD = 4.0 V
VDD = 4.0 V
IISO (DISABLE)
IISO (DISABLE)
IISO (DISABLE)
VDD (ENABLE)
VDD (DISABLE)
2.6
2.8
3.0
4.5
mA
mA
mA
V
V
+10
µA
V
0.3 (VDD 或
VISO)
V
250
IIA, IIB
VIH
逻辑低电平输入阈值
VIL
逻辑高电平输出电压
VOAH, VOBH
逻辑低电平输出电压
VOAL, VOBL
4.2
3.7
−10
0.7 (VDD 或
VISO)
(VDD 或VISO)
− 0.1
(VDD 或VISO)
− 0.5
+0.01
测试条件
逻辑信号频率≤ 1 MHz
IISO = 0 mA
VISO = 4.5 V
(VDD 或VISO)
V
IOx = −20 µA, VIx ≥ VIH
(VDD 或VISO)
− 0.2
0.0
0.0
V
IOx = −4 mA, VIx ≥ VIH
V
V
IOx = 20 µA, VIx ≤ VIL
IOx = 4 mA, VIx ≤ VIL
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0.1
0.4
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
参数
交流规格
最小脉冲宽度5
最大数据速率6
传播延迟7
脉冲宽度失真，|tPLH − tPHL|8
传播延迟偏斜8
通道间匹配，同向通道9
通道间匹配，反向通道9
输出上升/下降时间(10%至90%)
逻辑高电平输出时的共模瞬变抗扰度
符号
典型值
典型值
PW
tPHL, tPLH
PWD
tPSK
tPSKCD
tPSKCD
tR/tF
|CMH|
逻辑低电平输出时的共模瞬变抗扰度
|CML|
刷新频率
开关频率
fr
fOSC
最大值
单位
测试条件
100
C = 15 pF, CMOS信号电平
C = 15 pF, CMOS信号电平
C = 15 pF, CMOS信号电平
CL = 15 pF, CMOS信号电平
CL = 15 pF, CMOS信号电平
CL = 15 pF, CMOS信号电平
CL = 15 pF, CMOS信号电平
CL = 15 pF, CMOS信号电平
VIx = VDD, VISO, VCM = 1000 V,
瞬变幅度 = 800 V
VIx = 0 V, VCM = 1000 V,
瞬变幅度 = 800 V
25
2.5
35
ns
Mbps
ns
ns
ns
ns
ns
ns
kV/µs
25
35
kV/µs
1.0
300
MHz
MHz
1
25
70
3
45
3
15
1
在刷新频率的对应频率下出现的峰值噪声(见PCB布局部分)。
IDD(禁用)电源电流值是指数字输出空载时的值。
3
IISO(禁用)电源电流值是指数字输出空载和外部电源提供功率时的值。
4
使能/禁用阈值是内部DC-DC转换器使能/禁用时的VDD电压。
5
最小脉冲宽度是指保证额定脉冲宽度失真的最短脉冲宽度。
6
最大数据速率是指保证额定脉冲宽度失真和电源电压VISO的最快数据速率。
7
tPHL传播延迟是从VIx信号下降沿的50％水平至VOx信号下降沿的50％水平的时间。tPLH传播延迟是从VIx 信号上升沿的50％水平至VOx信号上升沿的50％水平的时间。
8
tPSK指器件在建议工作条件范围内的相同工作温度、电源电压和输出负载下工作时测得的tPHL和/或tPLH的最差情况偏差。
9
通道间匹配指两个通道在相同负载下工作时的传播延迟之差的绝对值。
2
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ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
封装特性
表2.
参数
电阻(输入至输出)
电容(输入至输出)
输入电容
IC结至空气热阻
符号
RI-O
CI-O
CI
θJA
最小值
典型值
1012
1.0
4.0
80
最大值
单位
Ω
pF
pF
°C/W
测试条件
f = 1 MHz
法规信息
ADuM524x已获得表3所列机构的认可。关于特定通过隔离栅的波形和绝缘水平下的推荐最大工作电压，请参阅表8和隔
离寿命部分。
表3.
UL
1577器件认可程序认可1
CSA
CSA元件验收通知#5A批准
单一/基本保护，2500 V rms
隔离电压
基本绝缘符合CSA 60950-1-03和
IEC 60950-1标准，400 V rms(566 V峰值)
最大工作电压
文件205078
文件E214100
1
2
VDE
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)
认证：2006-122
加强绝缘，560 V峰值
文件2471900-4880-0001
依据UL1577，每个ADuM524x都经过1秒钟绝缘测试电压≥ 3,000 V rms的验证测试(漏电流检测限值为5μA)。
依据DIN V VDE V 0884-10，每个ADuM524x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 认证。
隔离和安全相关特性
表4.
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
漏电阴抗(相对漏电指数)
隔离组
最大工作电压下具有50年使用寿命
符号
L(I01)
L(I02)
CTI
VIORM
值
2500
4.90 min
4.01 min
0.017 min
>175
IIIa
425
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单位
V rms
mm
mm
mm
V
V 峰值
条件
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)
隔离栅两端持续的峰值电压
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)隔离特性
此隔离器适合安全限制数据范围内的增强隔离。通过保护电路保持安全数据。
表5.
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
环境分类
污染程度(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
条件
VIORM × 1.875 = VPR, 100%生产测试,
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
最高允许过压
安全限值
壳温
电源电流
在TS的绝缘电阻
VIO = 500 V
350
建议工作条件
300
表6.
单位
VIORM
VPR
I至IV
I至III
40/105/21
2
424
795
V峰值
V峰值
680
V峰值
510
V峰值
VTR
4000
V峰值
TS
IS1
RS
150
312
>109
°C
mA
Ω
参数
工作温度范围(TA)
电源电压1
VDD, DC-DC转换器使能
VDD, DC-DC 转换器禁用(VDD)
VISO, DC-DC转换器禁用(VISO)
输入信号上升/下降时间
输入电源压摆率
250
200
150
100
50
06014-004
SAFE OPERATING VDD CURRENT (mA)
特性
PR
VIORM × 1.6 = VPR, tm = 60 sec,
局部放电< 5 pC
VIORM × 1.2 = VPR, tm = 60 sec,
局部放电 < 5 pC
瞬变过压, tTR = 10 秒
出现故障时允许的最大值；见图4
跟随输入和/或安全测试，子类2和子类3
0
符号
0
50
100
150
1
所有电压均参照各自的地。
200
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
图4. 热减额曲线，依据DIN V VDE V 0884-10获得的安全限值与壳温的关系
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值
−40°C至+105°C
4.5 V至5.5 V
2.7 V至4.0 V
2.7 V至5.5 V
1.0 ms
10 V/ms
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
绝对最大额定值
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
表7.
参数
存储温度范围(TST)
工作环境温度范围(TA)
电源电压 (VDD, VISO)1
输入电压(VIA, VIB)1
输出电压(VOA, VOB)1
每个引脚的平均输出电流(IO)2
共模瞬变(|CM|)3
额定值
−55°C 至+150°C
−40°C 至+105°C
−0.5 V 至+7.0 V
−0.5 V 至
(VDD 或V ISO) + 0.5 V
−0.5 V 至
(VDD 或V ISO) + 0.5 V
−18 mA至+18 mA
−100 kV/µs 至
+100 kV/µs
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。
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。
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
1
的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。
所有电压均参照各自的地。
2
不同温度下的最大额定电流值参见图4。
3
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。
表8. 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
基本绝缘
增强绝缘
直流电压
基本绝缘
增强绝缘
1
最大值
425
单位
V峰值
约束条件
最少50年寿命
566
560
V峰值
V峰值
IEC 60950-1最大认证工作电压
VDE V 0884-10最大认证工作电压
566
560
V峰值
V峰值
IEC 60950-1最大认证工作电压
VDE V 0884-10最大认证工作电压
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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ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
VIA 2
ADuM5240
8
VISO
7
VOA
6 VOB
TOP VIEW
GND 4 (Not to Scale) 5 GNDISO
VIB 3
VDD 1
VOA 2
ADuM5242
表11. ADuM5242引脚功能描述
引脚
编号
1
引脚名称
VDD
引脚
编号
1
引脚名称
VDD
2
3
4
5
6
7
8
VIA
VIB
GND
GNDISO
VOB
VOA
VISO
2
3
4
5
6
7
8
VOA
VOB
GND
GNDISO
VIB
VIA
VISO
8
VISO
7
VIA
VIB 3
6 VOB
TOP VIEW
GND 4 (Not to Scale) 5 GNDISO
06014-010
描述
隔离器原边的电源电压，
4.5 V至5.5 V(DC-DC使能)和
2.7 V至4.0 V(DC-DC禁用)。
逻辑输入A。
逻辑输入B。
地。隔离器原边的接地参考。
隔离接地。隔离器副边的接地参考。
逻辑输出B。
逻辑输出A。
隔离器副边的隔离电源电压，
4.5 V至5.5 V输出(DC-DC使能)，
2.7 V至5.5 V输入(DC-DC禁用)。
ADuM5241
图 6. ADuM5241引脚配置
表10. ADuM5241引脚功能描述
引脚
编号
1
引脚名称
VDD
2
3
4
5
6
7
8
VOA
VIB
GND
GNDISO
VOB
VIA
VISO
VIA
图7. ADuM5242引脚配置
表9. ADuM5240引脚功能描述
VDD 1
VISO
7
6 VIB
TOP VIEW
GND 4 (Not to Scale) 5 GNDISO
图5. ADuM5240引脚配置
VOA 2
8
VOB 3
06014-009
VDD 1
06014-011
引脚配置和功能描述
描述
隔离器原边的电源电压，
4.5 V至5.5 V(DC-DC使能)和
2.7 V至4.0 V(DC-DC禁用)。
逻辑输出A。
逻辑输出B。
地。隔离器原边的接地参考。
隔离接地。隔离器副边的接地参考。
逻辑输入B。
逻辑输入A。
隔离器副边的隔离电源电压，
4.5 V至5.5 V输出(DC-DC使能)，
2.7 V至5.5 V输入(DC-DC禁用)。
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描述
隔离器原边的电源电压，
4.5 V至5.5 V(DC-DC使能)和
2.7 V至4.0 V(DC-DC禁用)。
逻辑输出A。
逻辑输入B。
地。隔离器原边的接地参考。
隔离接地。隔离器副边的接地参考。
逻辑输出B。
逻辑输入A。
隔离器副边的隔离电源电压，
4.5 V至5.5 V输出(DC-DC使能)，
2.7 V至5.5 V输入(DC-DC禁用)。
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
表12. ADuM5240真值表
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
无电
无电
使能
使能
使能
使能
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
有电(内部)
有电(内部)
有电(内部)
有电(内部)
有电(外部)
有电(外部)
有电(外部)
有电(外部)
无电
有电(外部)
无电
H
L
H
L
H
L
H
L
X
X
X
H
L
L
H
H
L
L
H
X
X
X
H
L
H
L
H
L
H
L
Z
L
Z
H
L
L
H
H
L
L
H
Z
L
Z
VISO状态
有电(内部)
有电(内部)
有电(内部)
有电(内部)
有电(外部)
有电(外部)
有电(外部)
有电(外部)
无电
有电(外部)
无电
VIA输入
H
L
H
L
H
L
H
L
X
X
X
VIB输入
H
L
L
H
H
L
L
H
X
X
X
VOA输出
H
L
H
L
H
L
H
L
L
Z
Z
VOB输出
H
L
L
H
H
L
L
H
Z
L
Z
VISO状态
有电(内部)
有电(内部)
有电(内部)
有电(内部)
有电(外部)
有电(外部)
有电(外部)
有电(外部)
无电
有电(外部)
无电
VIA输入
H
L
H
L
H
L
H
L
X
X
X
VIB输入
H
L
L
H
H
L
L
H
X
X
X
VOA输出
H
L
H
L
H
L
H
L
L
Z
Z
VOB输出
H
L
L
H
H
L
L
H
L
Z
Z
表13. ADuM5241真值表
VDD状态
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
无电
无电
DC-DC转换器
使能
使能
使能
使能
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
表14. ADuM5242真值表
VDD状态
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
有电
无电
无电
DC-DC转换器
使能
使能
使能
使能
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
禁用
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ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
IDD INPUT CURRENT (mA)
100
80
60
40
0
06014-005
20
0
2
4
6
8
10
100%
LOAD
0
100
50
0
–50
12
06014-007
120
RESPONSE TO 90%-10%-90% LOAD PULSE (mV)
典型工作特性
0
5
10
15
IISO OUTPUT LOAD CURRENT (mA)
图8. 典型 IDD 输入电流与IISO 输出负载电流的关系
25
30
35
图10. 典型VISO 负载瞬态响应，5 V输出电压，
90%至10%至90% 脉冲负载，100 nF旁路电容与时间的关系
5.5
200
5.4
150
5.3
100
VISO NOISE (mV)
5.2
5.1
5.0
4.9
50
0
–50
4.8
–100
4.7
0
2
4
6
8
10
–200
12
IISO OUTPUT LOAD CURRENT (mA)
06014-008
4.6
4.5
–150
06014-006
VISO OUTPUT VOLTAGE (V)
20
TIME (µs)
0
20
40
60
80
TIME (ns)
图9. 典型隔离 VISO 输出电压与IISO 输出负载电流的关系
图11. 典型输出电压噪声(100%负载)，
100 nF旁路电容与时间的关系
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100
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
应用信息
DC-DC转换器
传播延迟相关参数
ADuM524x的DC-DC转换器部分工作原理对大多数现代电
传播延迟是衡量逻辑信号穿过器件所需时间的参数。到逻
源来说都是通用的。VDD为振荡电路提供电源，该电路将
辑低电平输出的传播延迟可能不同于到逻辑高电平输出的
开关电流输入到一个芯片级空芯变压器。电源被传输到副
传播延迟。
边，在这里经整流后成为高直流电压。然后电源经线性调
INPUT (VIx)
tPLH
用。此设计使小型电源部分能够与此设备的8引脚SOIC封
装兼容。由于尺寸和成本原因，此类isoPower技术未能实
50%
tPHL
OUTPUT (VOx)
现有源反馈。
50%
06014-012
整到5.2 V左右，并提供给副边数据部分和VISO引脚供外部使
图12. 传播延迟参数
由于振荡器运行在与负载无关的固定的高频率上，多余的
脉宽失真指这两个传播延迟值的最大差异，反映了输入时
电源被消耗在输出电压调整过程中。变压器线圈和其它器
序的保持精度。
件的有限空间也会增加内部的电源消耗。这会导致功率转
通道间匹配指单个ADuM524x器件内各通道的传播延迟之
换效率低，尤其是在低负载电流时。
间的最大差异。
如图8负载特性曲线所示，VDD 电源引脚处，无VISO 负载
传播延迟偏斜指在相同条件下运行的多个ADuM524x器件
VDD电流典型值为80mA，全VISO负载典型值为110mA。.
的传播延迟之间的最大差异。
使用这种技术，可以配置备用电源架构。增加数字反馈路
径可完成原边的功率调节。反馈使功率、效率得到明显提
高，多个电源实现同步，但尺寸大，费用高。isoPower的
未来实施方案包括此类反馈，以实现这些性能的改进。
直流正确性和磁场抗扰度
在隔离器输入端的正负逻辑电平转换会使一个很窄的(约
1 ns)脉冲通过变压器被送到解码器。解码器是双稳态的，
因此，可以被这个脉冲置位或复位，表示输入逻辑的转
ADuM524x可 在 DC-DC内 部 使 能 或 禁 用 时 工 作 。 通 过
换。输入端没有超过1微秒的逻辑转换时，会发送一组用
DC-DC转换器内部使能，8引脚隔离电源提供输出功率以
以表示正确输入状态的周期性刷新脉冲，以确保输出直流
及为该器件的副边电路提供电源。
的正确性。如果解码器未接收到内部脉冲的时间超过约5
ADuM524x的内部DC-DC转换器状态受输入电压V DD 控
微秒，则认为输入侧没有供电或者无效，在这种情况下，
制，如表6所示。正常工作模式下，VDD设定为4.5 V和5.5 V
隔离器的输出被看门狗定时电路强制设置为默认状态(见
之间的值，内部DC-DC转换器使能。当/若要禁用DC-DC
表12至表14)。
转换器时，VDD值降至2.7 V和4.0 V之间。此模式下，VISO电
ADuM524x的磁场抗扰度的限制是由变压器接收线圈中的
源由用户外部提供，ADuM524x信号通道继续正常运行。
感应电压的状态决定的，电压足够大就会错误地置位或复
VDD输入电压检测电路中有迟滞。一旦DC-DC转换器启
位解码器。下面的分析说明此情况发生的条件。
动，输入电压必须降低到开启阈值以下来禁用转换器。这
ADuM524x的3 V工作条件是因为这是最易受干扰的工作模
一功能确保转换器不会因为高噪声输入电源进入振荡状
式。
态。
变压器输出端的脉冲幅度大于1.0 V。解码器的检测阈值大
约是0.5 V,因此有一个0.5 V的噪声容限。接收线圈上的感应
电压由以下公式计算：
V = (−dβ/dt)Σπrn2; n = 1, 2, … , N
其中：
β是磁通量密度(高斯)。
N是接收线圈匝数。
rn是接收线圈第n圈的半径(cm)。
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ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
给定ADuM524x接收线圈几何形状及感应电压，解码器最
请注意，在强磁场和高频率的叠加作用下，印刷电路板走
多能够有0.5V余量的50%，允许的最大磁场见图13所示计
线形成的任何回路都会感应出足够大的错误电压触发后续
算。
电路的阈值。在布局的时候需要格外小心以避免发生这种
情况。
MAXIMUM ALLOWABLE MAGNETIC FLUX
DENSITY (kgauss)
100
热分析
10
每个ADuM524x组件都内置两个芯片，附于分离焊盘引线
框架上。为了便于热分析，它被视为一个热单元，其最高
1
结温表现为表2中θJA值。θJA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
0.1
工作条件下，ADuM524x器件可以在整个温度范围以满负
载工作，输出电流无需减额。例如，无外部负载功耗为80
0.01
10k
100k
1M
10M
MAGNETIC FIELD FREQUENCY (Hz)
100M
06014-013
0.001
1k
mA，消耗400mW会导致比环境温度上升32°C。对于这些
图13. 最大允许外部磁通密度
发热状态下运行的器件这是正常情况。
遵守PCB布局部分的建议可以降低到PCB的热阻，可以在
高环境温度增加热裕量。
例如，在1MHz的磁场频率下，最大允许0.2K高斯的磁场
在接收线圈可以感应出0.25V的电压。这大约是检测阈值
的50%并且不会引起输出转换错误。同样，如果这样的情
况在发送脉冲时发生(最差的极性)，这会使接收到的脉冲
从大于1.0 V下降到0.75 V，仍然高于解码器检测阈值0.5 V。
前面的磁通密度值对应于ADuM524x变压器在给定距离内
PCB布局
ADuM524x的逻辑接口不需要外部电路。输入和输出供电
引脚需要电源旁路(见图15)。
ADuM524x的电源部分采用一个300 MHz的振荡频率，通过
芯片级变压器传输功率。
所选距离的函数。如图14所示，ADuM524x抗扰性极好，
此外，iCoupler数据部分的正常运行需要在电源引脚提供
开关瞬变，如“直流正确性和磁场抗扰度”部分所述(见图
只有在离器件很近的高频大电流下才会受影响。例如
11)。
1 MHz时，0.5 kA电流必须置于距离ADuM524x 5mm以内
开关频率产生的旁路噪声以及数据传输和直流刷新电路产
才会影响器件的工作。
生的1纳秒脉冲均需要低电感电容。电容两端到输入电源
的额定电流幅度。图14表明这些允许的电流幅度是频率与
引脚的走线总长应该小于20 mm。
DISTANCE = 1m
需要考虑EMI辐射时，关键电源线和地线可能会寄生串联
100
电感。应利用分立电感，在电感和ADuM524x器件引脚之
间形成高频旁路电容。以分立电感或铁氧体磁珠形式，在
10
电源线和地线形成电感。与50Ω至100Ω的阻抗对应的推荐
DISTANCE = 100mm
值约为300 MHz。
1
DISTANCE = 5mm
如果数据输出开关速度造成不可接受的电磁干扰，通过将
输出引脚的电容接地，来减缓输出上升和下降时间。压摆
0.1
率限制了输出范围。电容值根据应用速度要求而定。
0.01
1k
10k
100k
1M
10M
100M
MAGNETIC FIELD FREQUENCY (Hz)
06014-014
MAXIMUM ALLOWABLE CURRENT (kA)
1000
关于PCB布局原则，请参考AN-0971 应用笔记。
图14. 不同电流至ADuM524x距离下的最大允许电流
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ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
如图10所示，负载调节瞬态是较低频率电源电压偏移的主
多种工作条件下的加速系数，利用这些系数可以计算实际
要原因。应在ISO和GNDISO之间使用电源增强电容来解决。
工作电压下的失效时间。表8中显示的值总结了双极性交
增强电容可以是高度感应式电容，因为高频旁路通过所需
流工作条件下50年工作寿命的峰值电压以及CSA/VDE认可
低电感电容得到解决。
的最大工作电压。许多情况下，认可工作电压高于50年工
作寿命电压。某些情况下，在这些高工作电压下工作会导
VDD
VOA/IA
ADuM524x的隔离寿命由施加在隔离栅上的电压波形决
VOB/IB
定。iCoupler结构的隔离度以不同速率衰减，这由波形是
GNDISO
否为双极性交流、单极性交流或直流决定。图16、图17和
06014-015
GND
OPT
100nF
VIB/OB
100nF
VIA/OA
致隔离寿命缩短。
VISO
图15. 推荐的印刷电路板布局
图18显示这些不同隔离电压的波形。
在具有高共模瞬变的应用中，要确保隔离栅两端的电路板
双极性交流电压是最苛刻的环境。交流双极条件下50年工
耦合最小。此外，如此设计电路板布局，任何耦合都不会
作寿命的目标决定ADI公司推荐的最大工作电压。
出现并影响器件侧所有的引脚。否则，会造成引脚间的电
在单极交流或直流电压的情况下，隔离压力明显降低，允
压差超过器件的绝对最大额定值(如表7规定)，从而导致
许更高的工作电压，同时还实现了50年的使用寿命。只要
闭锁和/或永久损坏。
电压符合单极交流或直流电压，就可以施加表8中列出的
ADuM524x是一款功率器件，满载时功耗高达600 mW。因
工作电压，同时保持50年的最低寿命。任何与图17和图18
为无法在隔离装置上配置散热器，该设备主要依靠GND
中不一致的交叉隔离电压波形都应被认为是双极性交流波
引脚将热量耗散到PCB。如果该器件在高温环境下使用，
形，其峰值电压应限制在表8中列出的50年工作寿命电压
需要提供GND引脚到PCB接地层的散热路径。图15所示的
以下。
电路板布局放大了引脚4和5的焊盘。每个焊盘至接地层应
请注意，图17所示的正弦电压波形仅作为示例提供，它代
部署多个过孔，这样会大大降低芯片内部温度。扩大焊盘
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
的尺寸由设计者进行评估并由可用的电路板空间决定。
为正值或负值，但电压不能穿过0 V。
ADuM524x器件设计不具备多个设备并联运行的能力。但
是，如果需要更多电源以运行多个负载，可以将单个
RATED PEAK VOLTAGE
06014-021
提高可用功率
0V
ADuM542x器件负载分组并且每组分别运行。例如，如果
图16. 双极性交流波形
必须为一个收发器和外部逻辑供电，可以专门配置一个
RATED PEAK VOLTAGE
06014-022
ADuM524x给收发器，另一个ADuM524x给外部逻辑供
电，避免负载分担出现问题，因为每个负载都形成独立的
0V
电源环路。
图17. 单极性交流波形
隔离寿命
RATED PEAK VOLTAGE
06014-023
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ADuM524x内部隔离结构的寿命。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
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0V
图18. 直流波形
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
外形尺寸
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
8
1
5
4
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
0.50 (0.0196)
0.25 (0.0099)
45°
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
012407-A
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
图19. 8引脚标准小型封装[SOIC_N]
窄体
(R-8)
图示尺寸单位：mm和(inch)
订购指南
型号1
ADuM5240ARZ
ADuM5240ARZ-RL7
ADuM5241ARZ
ADuM5241ARZ-RL7
ADuM5242ARZ
ADuM5242ARZ-RL7
1
输入数，
VDD侧
输入数，
VISO侧
2
2
1
1
0
0
0
0
1
1
2
2
最大数据
速率(Mbps)
1
1
1
1
1
1
温度范围
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装描述
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N，7"卷带和卷盘
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N，7"卷带和卷盘
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N，7"卷带和卷盘
封装
方案
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
注释
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ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242
注释
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registered trademarks are the property of their respective owners.
D06014sc-0-5/12(B)
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工商网监
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