2Pai Semi
增强 ESD 功能,3.0kV/5.0kV rms 隔离电压
150kbps 四通道数字隔离器
π140U/π141U/π142U
产品手册
特性
超低功耗: 0.55mA/通道(150Kbps 时)
高速率: 150kbps
高 CMTI 值: 250kV/µs
对辐射和传导噪声的高抗干扰能力
隔离电压:
π14xx3x: 交流 3000Vrms
π14xx6x: 交流 5000Vrms
增强 ESD 防护能力:
ESDA/JEDEC JS-001-2017
HBM 模式±8kV
安规认证:
UL 认证编号: E494497
符合 UL1577 标准 3000V/5000VRMS 隔离电压
CSA 器件验收通知 5A
VDE 认证编号: 40053041/40052896
最大重复峰值隔离电压 565V/1200V,符合 DIN VDE V
0884-11:2017-01
符合 GB4943.1-2011 的 CQC 认证
3V 至 5.5V 电平转换
宽温度范围: -40℃~125℃
符合 RoHS 要求的 NB SOIC-16,WB SOI-16,SSOP16 封装
应用
通用多通道隔离
工业现场总线隔离
工业自动化系统
隔离式开关电源
隔离 ADC,DAC
电机控制
离耐压等级和 DC 到 600Mbps 信号传输。该系列产品支持 3.0V 到
5.5V 的工作电压,并支持 3.0V 到 5.5V 信号电平转换。当输入
电源不供电或无输入信号,输出电源供电正常的情况下,隔离
器输出默认电平。
功能框图
π140X3X
1
16
VDD2
2
15
GND 2
VOA
VIA
3
14
VOA
VOB
VIB
4
13
VOB
12
VOC
VIC
5
12
VOC
11
VOD
VID
6
11
VOD
10
NC
NC 7
10
EN2
9
GND2
GND1
8
9
GND 2
1
16
VDD2
2
15
GND2
VIA
3
14
VIB
4
13
VIC
5
VID
6
NC
7
GND1
8
π141X3X
π140X6X
VDD1
GND1
VDD1
GND1
π141X6X
VDD 1
1
GND1
2
15
GND 2
VOA
VIA
3
14
VOA
VDD1
1
16
VDD2
GND1
2
15
GND2
VIA
3
14
16
VIB
4
13
VOB
VIB
4
13
VOB
V IC
5
12
VOC
VIC
5
12
VOC
VOD
6
11
VID
VOD
6
11
V ID
NC
7
10
NC
EN1
7
10
EN2
GND1
8
9
GND2
GND1
8
9
GND2
π142X3X
VDD1
1
16
VDD2
GND1
2
15
GND2
VIA
3
14
VIB
4
13
π142X6X
VDD1
1
16
VDD2
GND 1
2
15
GND 2
VOA
VIA
3
14
VOA
VOB
VIB
4
13
VOB
VOC
5
12
V IC
VOC
5
12
VIC
VOD
6
11
V ID
VOD
6
11
VID
NC
7
10
NC
EN1 7
10
EN2
GND1
8
9
GND2
9
GND2
GND1
8
图 1. π140xxx/π141xxx/π142xxx 功能框图
VDD1
VDD2
COUT
CIN
0.1uF
0.1uF
1
2
3
4
5
6
7
8
概述
π1xxxxx 系列数字隔离器产品是荣湃半导体设计的产品,包含数
百种型号。基于荣湃半导体独有的 iDivider®技术和成熟的标
准半导体 CMOS 工艺,π1xxxxx 系列数字隔离器具有出色的性能特
征和可靠性,整体性能优于光耦和基于其他原理的数字隔离器
产品。
智能分压技术(iDivider®技术)是荣湃半导体发明的新一代数字
隔离器技术。智能分压技术(iDivider®技术)利用电容分压原理,
在不需要调制和解调的情况下,实现电压信号跨越隔离介质精
准传输。
荣湃半导体数字隔离器 π1xxxxx 系列产品传输通道间彼此独立,
可实现多种传输方向的配置,可实现 1.5kV rms 到 5.0kV rms 隔
Rev.1.8
荣湃半导体提供的信息被认为是准确和可靠的。但荣湃半导体对使用它或因使用它可能导致的任何
专利侵权或第三方其他权利不承担任何责任。规格如有更改,恕不另行通知。荣湃半导体的任何专
利或专利权均不以暗示或其他方式授予任何许可。
商标和注册商标是其各自所有者的财产。
VDD2
VIN_A
VIN_B
VIN_C
VIN_D
VDD1
GND1
VIA
VIB
VIC
VID
NC
GND1
VDD2
GND2
VOA
VOB
VOC
VOD
NC
GND2
GND1
16
15
14
13
12
11
10
9
VOUT_A
VOUT_B
VOUT_C
VOUT_D
GND2
图 2.π140x3x 应用简图
上海市浦东新区博霞路 22 号 307-309 室,201203
021-50850681
荣湃半导体(上海)有限公司,版权所有。
http://www.rpsemi.com/
产品手册
π140U/π141U/π142U
管脚定义和功能描述
表 1. π140Uxx 管脚定义和功能描述
管脚
名称
描述
1
VDD1
GND1
VIA
VIB
VIC
VID
NC
GND1
GND2
隔离器原边供电电源
2
3
4
5
6
7
8
9
隔离器原边供电电源参考地
输入 A
输入 B
输入 C
输入 D
空管脚
隔离器原边供电电源参考地
隔离器副边供电电源参考地
π140U3X 器件此管脚为空。
10
NC/EN2
11
VOD
VOC
VOB
VOA
GND2
VDD2
12
13
14
15
16
π140U6X 器件此管脚为输出使能管脚。当 EN2 为高电平或者不
接任何信号时,VOA、VOB、VOC、VOD 允许输出;当 EN2 为低电平
时,VOA、VOB、VOC、VOD 为高阻态。
图 3.π140Uxx 管脚定义
输出 D
输出 C
输出 B
输出 A
隔离器副边供电电源参考地
隔离器副边供电电源
表 2.π141Uxx 管脚定义和功能描述
管脚
名称
描述
1
VDD1
GND1
VIA
VIB
VIC
VOD
隔离器原边供电电源
2
3
4
5
6
隔离器原边供电电源参考地
输入 A
输入 B
输入 C
输出 D
π141U3X 器件此管脚为空。
7
NC/EN1
8
GND1
GND2
9
π141U6X 器件此管脚为输出使能管脚。当 EN1 为高电平或者不
接任何信号时,VOD 允许输出;当 EN1 为低电平时, VOD 为高阻
态。
隔离器原边供电电源参考地
图 4.π141Uxx 管脚定义
隔离器副边供电电源参考地
π141U3X 器件此管脚为空。
10
NC/EN2
11
VID
VOC
VOB
VOA
GND2
VDD2
12
13
14
15
16
π141U6X 器件此管脚为输出使能管脚。当 EN2 为高电平或者不
接任何信号时,VOA、VOB、VOC 允许输出;当 EN2 为低电平时,
VOA、VOB、VOC 为高阻态。
输入 D
输出 C
输出 B
输出 A
隔离器副边供电电源参考地
隔离器副边供电电源
Rev.1.8| Page 2 of 18
产品手册
π140U/π141U/π142U
表 3.π142Uxx 管脚定义和功能描述
管脚
名称
描述
1
VDD1
GND1
VIA
VIB
VOC
VOD
隔离器原边供电电源
2
3
4
5
6
隔离器原边供电电源参考地
输入 A
输入 B
输出 C
输出 D
π142U3X 器件此管脚为空。
7
NC/EN1
8
GND1
GND2
9
π142U6X 器件此管脚为输出使能管脚。当 EN1 为高电平或者不
接任何信号时,VOC、VOD 允许输出;当 EN1 为低电平时,VOC、
VOD 为高阻态。
隔离器原边供电电源参考地
图 5.π142Uxx 管脚定义
隔离器副边供电电源参考地
π142U3X 器件此管脚为空。
10
NC/EN2
11
VID
VIC
VOB
VOA
GND2
VDD2
12
13
14
15
16
π142U6X 器件此管脚为输出使能管脚。当 EN2 为高电平或者不
接任何信号时,VOA、VOB 允许输出;当 EN2 为低电平时,VOA、
VOB 为高阻态。
输入 D
输入 C
输出 B
输出 A
隔离器副边供电电源参考地
隔离器副边供电电源
绝对最大额定值
4
表 4.绝对最大额定值
TA = 25°C, 除非另有说明.
参数
绝对最大额定值
供电电压(VDD1-GND1, VDD2-GND2)
输入信号电压
−0.5 V ~ +7.0 V
−0.5 V ~ VDDx + 0.5 V
(VIA, VIB)1
输出电压(VOA, VOB)1
−0.5 V ~ VDDx + 0.5 V
原边每通道输出平均电流(IO1)
−10 mA ~ +10 mA
副边每通道输出平均电流(IO2)
−10 mA ~ +10 mA
共模瞬变抗扰度
CMTI 3
−300 kV/µs to +300 kV/µs
存储温度范围 TST
−65°C ~ +150°C
工作环境温度范围 TA
−40°C ~ +125°C
说明:
1 VDDx 是原边或副边电源 VDD,其中 x=1 或 2。
2
有关不同温度下允许的最大额定电流值,请参见“图 6”
。
3
共模瞬变抗扰度 CMTI 的测量方法请参见“图 13”
4
应力达到或超过绝对最大额定值列出的参数可能会导致设备永久损坏。 这些只是应力额定值,不暗示在这些或任何其他超出本规范操作部分指示的条
件下的功能运行。超出最大操作条件的长时间操作可能会影响产品的可靠性。
推荐工作条件
表 5.推荐工作条件
参数
符号
最小值
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典型值
最大值
单位
产品手册
π140U/π141U/π142U
供电电压
输入信号高电平
输入信号低电平
输出高时输出电流
输出低时输出电流
通信速率
结温
环境温度
VDDx 1
VIH
VIL
IOH
IOL
3
0.7*VDDx1
0
-6
5.5
VDDx1
0.3*VDDx1
6
150
150
125
0
-40
-40
TJ
TA
V
V
V
mA
mA
kbps
℃
℃
说明:
1 VDDx 是原边或副边电源 VDD,其中 x=1 或 2。
真值表
表 6.π140U3x/π141U3x/π142U3x 真值表
VDDI 状态
1
供电正常
2
高电平
供电正常
2
开路
供电正常
2
VIx 输入
1
低电平
任意状态
4
3
未供电
任意状态
4
供电正常
2
Vox 输出
1
Vox 输出
1
VDDO 状态
1
(默认输出低电平型号器件)
(默认输出高电平型号器件)
供电正常
2
低电平
低电平
正常工作状态
供电正常
2
高电平
高电平
正常工作状态
供电正常
2
低电平
高电平
默认输出
供电正常
2
低电平
高电平
默认输出
高阻
高阻
未供电
3
测试条件/说明
5
说明:
1 V /V 是给定通道(A 或 B)的输入/输出信号。 V /V
Ix Ox
DDI DDO 是此给定通道的输入/输出信号侧的电源电压。
2 正常供电是指 V
DDx≥ 2.95V
3 未供电指 V
DDx < 2.30V
4 实际应用时输入信号(VIx)必须处于低电平状态,以避免通过其 ESD 保护电路为给定的 VDDI1 供电。
5 如果
VDDI 进入未供电状态,则通道会在大约 1us 后输出默认逻辑信号。 如果 VDDI 进入上电状态,则通道会在大约 3us 之后输出输入状态逻辑信号。
表 7.π140U6x/π141U6x/π142U6x 真值表
1
EN1/2 状态
VDDI 状态
1
低电平
高电平
或 不连接
供电正常
高电平
高电平
或 不连接
VIx 输入
任意状态
VDDO 状态
1
2
供电正常
供电正常
2
低电平
供电正常
高电平
或 不连接
供电正常
高电平
或 不连接
未供电
3
低电平
未供电
3
4
开路
任意状态
4
任意状态
4
任意状态
4
任意状态
4
供电正常
Vox 输出
1
Vox 输出
1
测试条件/说明
(默认输出低电平型号器件)
(默认输出高电平型号器件)
2
低电平
低电平
正常工作状态
供电正常
2
高电平
高电平
正常工作状态
2
供电正常
2
高阻
高阻
禁止输出
2
供电正常
2
低电平
高电平
默认输出
5
供电正常
2
低电平
高电平
默认输出
5
供电正常
2
高阻
高阻
高阻
高阻
2
未供电
3
说明:
1 VIx/VOx 是给定通道(A 或 B)的输入/输出信号。 VDDI/VDDO 是此给定通道的输入/输出信号侧的电源电压。
2 正常供电是指
3 未供电指
VDDx≥ 2.95V
VDDx < 2.30V
4 实际应用时输入信号(VIx)必须处于低电平状态,以避免通过其
5 如果
1
ESD 保护电路为给定的 VDDI 供电。
VDDI 进入未供电状态,则此通道会在大约 1us 后输出默认逻辑信号。 如果 VDDI 进入上电状态,则此通道会在大约 3us 之后输出输入状态逻辑信号。
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产品手册
π140U/π141U/π142U
规格书
电气特性
表 8.π14xU3x 开关特性
VDD1 - VGND1 = VDD2 - VGND2 = 3.3VDC±10% 或 5VDC±10%, TA=25°C, 除非另有说明。
参数
符号
最小值
典型值
最大值
最小脉冲宽度
PW
最大数据速率
传输延时 1
tpHL, tpLH
脉宽失真
PWD
输出信号上升/下降时间
6.5
150
4
CMTI
ESD(HBM -人体模型)
ESD
测试条件/说明
us
在脉冲宽度失真(PWD)限制内
Kbps
在脉冲宽度失真(PWD)限制内
3.0
4.5
us
5VDC 供电时
3.2
4.8
us
3.3VDC 供电时
0
0.02
0.2
us
5VDC 供电时,tpHL 与 tpLH 最大差值。
0
0.02
0.2
us
3.3VDC 供电时,tpHL 与 tpLH 最大差值。
ns
参见图 10
tr/tf
共模瞬变抗扰度 3
单位
1.5
250
VIN = VDDx2 或 0V, VCM = 1000 V。
kV/µs
±8
kV
说明:
1 t 传输延时是从 V 信号上升沿的 50%水平至 V 信号上升沿的 50%水平的时间,t 是从 V 信号下降沿的 50%水平至 V 信号下降沿的 50%水平的时间。参见图
pLH
Ix
Ox
pHL
Ix
Ox
11。
2 VDDx 是原边或副边电源 VDD,其中 x=1 或 2。
3 共模瞬变抗扰度 CMTI 的测量方法参见图 13。
4 t 是从 V 信号上升沿的 10%水平至上升沿的 90%水平的时间,t 是从 V 信号下降沿的 90%水平至 10%水平的时间。
r
Ix
f
Ix
表 9.π14xU6x 开关特性
VDD1 - VGND1 = VDD2 - VGND2 = 3.3VDC±10% 或 5VDC±10%, TA=25°C, 除非另有说明。
参数
符号
最小值
典型值
最大值
最小脉冲宽度
PW
最大数据速率
传输延时 1
tpHL, tpLH
脉宽失真
PWD
输出信号上升/下降时间
6.5
150
4
CMTI
ESD(HBM -人体模型)
ESD
测试条件/说明
us
在脉冲宽度失真(PWD)限制内
Kbps
在脉冲宽度失真(PWD)限制内
2.5
4.5
us
5VDC 供电时
2.7
4.8
us
3.3VDC 供电时
0
0.02
0.2
us
5VDC 供电时,tpHL 与 tpLH 最大差值。
0
0.02
0.2
us
3.3VDC 供电时,tpHL 与 tpLH 最大差值。
ns
参见图 10
tr/tf
共模瞬变抗扰度 3
单位
1.5
250
VIN = VDDx2 或 0V, VCM = 1000 V。
kV/µs
±8
kV
说明:
1
tpLH 传输延时是从 VIx 信号上升沿的 50%水平至 VOx 信号上升沿的 50%水平的时间,tpHL 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。参见图
11。
2
VDDx 是原边或副边电源 VDD,其中 x=1 或 2。
3
共模瞬变抗扰度 CMTI 的测量方法参见图 13。
4
tr 是从 VIx 信号上升沿的 10%水平至上升沿的 90%水平的时间,tf 是从 VIx 信号下降沿的 90%水平至 10%水平的时间。
表 10.直流特性
VDD1 - VGND1 = VDD2 - VGND2 = 3.3VDC±10% 或 5VDC±10%, TA=25°C, 除非另有说明。
参数
符号
最小值
典型值
输入信号高电平电压阈值
VIT+
输入信号低电平电压阈值
VIT-
高电平输出时电压
低电平输出时电压
VOH 1
VOL
0.6*VDDx1
最大值
单位
0.7*VDDx1
V
测试条件/说明
0.3* VDDX1
0.4* VDDX1
V
VDDx − 0.1
VDDx
V
−20 µA 输出电流
VDDx − 0.2
VDDx − 0.1
V
−2 mA 输出电流
0
0.1
V
20 µA 输出电流
0.1
0.2
V
2 mA 输出电流
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产品手册
π140U/π141U/π142U
参数
符号
最小值
典型值
最大值
单位
IIN
−10
0.5
10
µA
VDDx1 欠电压阈值(电压上升)
VDDxUV+
2.45
2.75
2.95
V
VDDx1 欠电压阈值(电压下降)
VDDxUV−
2.30
2.60
2.75
V
VDDx 欠压阈值迟滞
VDDxUVH
每通道输入电流
1
0.15
测试条件/说明
0 V ≤ 信号电压 ≤ VDDX1
V
说明:
1 VDDx 是原边或副边电源 VDD,其中 x=1 或 2。
表 11.静态供电电流
VDD1 - VGND1 = VDD2 - VGND2 = 3.3VDC±10% 或 5VDC±10%, TA=25°C, CL = 0pF, 除非另有说明。
型号
π140U3x
π141U3x
π142U3x
π140U6x
π141U6x
符号
最小值
典型值
最大值
单位
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
0.31
1.42
0.12
1.53
0.23
1.39
0.12
1.52
0.58
1.14
0.48
1.18
0.52
1.10
0.47
1.17
0.86
0.86
0.83
0.83
0.81
0.81
0.82
0.82
0.31
1.67
0.11
1.81
0.23
1.61
0.10
1.75
0.58
1.14
0.48
1.18
0.52
1.10
0.38
1.77
0.15
1.92
0.28
1.74
0.15
1.90
0.73
1.42
0.59
1.48
0.65
1.38
0.59
1.46
1.08
1.08
1.04
1.04
1.01
1.01
1.02
1.02
0.61
2.09
0.14
2.26
0.38
2.01
0.13
2.19
0.95
1.58
0.65
1.62
0.77
1.45
0.50
2.30
0.20
2.49
0.37
2.26
0.20
2.47
0.95
1.85
0.77
1.92
0.84
1.79
0.76
1.90
1.40
1.40
1.35
1.35
1.31
1.32
1.33
1.33
0.79
2.72
0.19
2.93
0.49
2.62
0.17
2.85
1.23
2.05
0.84
2.10
1.00
1.88
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
Rev.1.8| Page 6 of 18
测试条件
供电电压
输入信号
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 5V
5VDC
π14xUx1 高电平 5V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 3.3V
3.3VDC
π14xUx1 高电平 3.3V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 5V
5VDC
π14xUx1 高电平 5V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 3.3V
3.3VDC
π14xUx1 高电平 3.3V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 5V
5VDC
π14xUx1 高电平 5V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 3.3V
3.3VDC
π14xUx1 高电平 3.3V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 5V
5VDC
π14xUx1 高电平 5V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 3.3V
3.3VDC
π14xUx1 高电平 3.3V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 5V
5VDC
π14xUx1 高电平 5V
π14xUx0 低电平 0V
3.3VDC
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 3.3V
产品手册
π140U/π141U/π142U
型号
π142U6x
符号
最小值
典型值
最大值
单位
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
IDD1 (Q)
IDD2 (Q)
0.47
1.17
0.86
0.86
0.83
0.83
0.81
0.81
0.82
0.82
0.61
1.58
1.26
1.32
1.13
1.13
1.12
1.13
1.09
1.09
0.79
2.05
1.64
1.64
1.47
1.47
1.45
1.45
1.42
1.42
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
表 12.总电源电流与数据吞吐量(CL = 0pF)
VDD1 - VGND1 = VDD2 - VGND2 = 3.3VDC±10% 或 5VDC±10%, TA=25°C, CL = 0pF, 除非另有说明。
2 Kbps
50Kbps
型号
符号
最小值
π140U3x
π141U3x
π142U3x
π140U6x
π141U6x
π142U6x
典型值
最大值
IDD1
0.26
IDD2
1.84
IDD1
最小值
典型值
最大值
0.39
0.26
2.76
1.86
0.20
0.30
IDD2
1.82
IDD1
测试条件
供电电压
π14xUx1 高电平 3.3V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 5V
5VDC
π14xUx1 高电平 5V
π14xUx0 低电平 0V
π14xUx1 低电平 0V
π14xUx0 高电平 3.3V
3.3VDC
π14xUx1 高电平 3.3V
π14xUx0 低电平 0V
150Kbps
典型值
最大值
0.39
0.26
0.39
2.79
1.88
2.82
0.20
0.30
0.20
0.30
2.73
1.82
2.73
1.84
2.76
0.66
0.98
0.66
0.99
0.67
1.00
IDD2
1.45
2.18
1.46
2.19
1.48
2.22
IDD1
0.61
0.91
0.61
0.92
0.61
0.92
IDD2
1.42
2.13
1.42
2.13
1.43
2.15
IDD1
1.05
1.58
1.06
1.59
1.08
1.62
IDD2
1.05
1.58
1.06
1.59
1.08
1.62
IDD1
1.01
1.52
1.02
1.53
1.02
1.53
IDD2
1.01
1.52
1.02
1.53
1.02
1.53
IDD1
0.35
0.52
0.35
0.52
0.36
0.54
IDD2
2.08
3.12
2.09
3.13
2.10
3.16
IDD1
0.23
0.35
0.24
0.36
0.25
0.37
IDD2
2.02
3.03
2.03
3.04
2.04
3.06
IDD1
0.81
1.22
0.82
1.23
0.83
1.25
IDD2
1.57
2.35
1.58
2.37
1.59
2.38
IDD1
0.71
1.07
0.71
1.06
0.72
1.07
IDD2
1.49
2.24
1.50
2.25
1.51
2.26
IDD1
1.40
2.10
1.45
2.17
1.50
2.26
IDD2
1.40
2.10
1.45
2.17
1.50
2.26
IDD1
1.23
1.84
1.25
1.88
1.30
1.95
IDD2
1.23
1.84
1.25
1.88
1.30
1.95
绝缘和安全相关规格
表 13.绝缘规格
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最小值
输入信号
单位
供电
电压
mA
5VDC
mA
3.3VDC
mA
5VDC
mA
3.3VDC
mA
5VDC
mA
3.3VDC
mA
5VDC
mA
3.3VDC
mA
5VDC
mA
3.3VDC
mA
5VDC
mA
3.3VDC
产品手册
π140U/π141U/π142U
参数
符号
额定绝缘电压
最小外部气隙(电气间隙)
L (CLR)
最小外部路径(爬电距离)
L (CRP)
最小内部间隙(内部间隙)
路径阻抗(相比漏电起痕指数)
CTI
材料组别
数值
π14xU3x π14xU6x
单位
测试条件/说明
3000
5000
Vrms
持续 1 分钟
≥4
≥8
mm
测量输入端至输出端,空气最短距离
≥4
≥8
mm
测量输入端至输出端,沿壳体最短距离
≥11
≥21
µm
隔离距离
>400
>400
V
II
II
DIN EN 60112 (VDE 0303-11):2010-05
IEC 60112:2003 + A1:2009
封装特性
表 14.封装特性
参数
符号
电阻 (输入对输出)1
电容 (输入对输出)1
输入电容 2
IC 结至空气热阻
RIO
CIO
CI
θJA
典型值
π14xU3x
π14xU6x
1011
1.5
3
100
1011
1.5
3
45
单位
测试条件/说明
Ω
pF
pF
°C/W
f=1MHz
f=1MHz
热电偶位于封装底面中心
说明:
1 该器件被认为是两端器件。将
VDD1 一侧的所有端子短接在一起作为一端,将 VDD2 一侧所有端子短接在一起作为另一端 。
2 指从输入信号引脚到电源地之间的电容值。
法规信息
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,请参见表 15。
表 15.法规信息
法规
UL
VDE
CQC
π14xU3x
π14xU6x
UL1577 器件认可程序认可 1
单一/基本保护,3000 Vrms 隔离电压
文件(E494497)
DIN VDE V 0884-11:2017-012
基本绝缘:VIORM =565 V 峰值, VIOSM = 3615 V 峰值
文件(40053041)
UL1577 器件认可程序认可 1
单一/基本保护,5000 Vrms 隔离电压
文件(E494497)
DIN VDE V 0884-11:2017-012
基本绝缘:VIORM = 1200 V 峰值, VIOSM = 5000 V 峰值
文件(40052896)
符合 CQC11-471543-2012、GB4943.1-2011 标准
基本绝缘:500Vrms (707V 峰值)最大工作电压
加强绝缘:250Vrms (353V 峰值)最大工作电压
NB SOIC-16 文件(CQC20001260212)
SSOP16 文件(CQC20001260213)
符合 CQC11-471543-2012、GB4943.1-2011 标准
基本绝缘:845Vrms (1200V 峰值)最大工作电压
加强绝缘:422Vrms (600V 峰值)最大工作电压
WB SOIC-16 文件(CQC20001260258)
说明:
1 根据 UL 1577,通过施加≥3600 V rms 的绝缘测试电压 1 秒钟,对每个 π1xxx3x 进行证明测试; 通过施加≥6000 V rms 的绝缘测试电压 1 秒钟,对每个 π1xxx6x 进
行证明测试
2 根据 DIN V VDE V 0884-11,对每个 π1xxx3x 进行绝缘测试,并施加 ≥ 848 V 峰值的绝缘测试电压 1 秒钟(局部放电阈值= 5 pC)
; 每个 π1xxx6x 施加≥1800V 峰值
电压测试 1 秒钟。
DIN V VDE V 0884-11(VDE V 0884-11)隔离特性
表 16. VDE 隔离特性
描述
测试条件/说明
符号
特性
π13xU3x
π13xU6x
I 至 IV
I 至 IV
DIN VDE 0110 装置分类
额定电源电压≤ 150 V rms
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单位
产品手册
π140U/π141U/π142U
描述
测试条件/说明
符号
额定电源电压≤ 300 V rms
额定电源电压≤ 400 V rms
环境分类
污染等级(DIN VDE 0110,表 1)
特性
π13xU3x
I 至 III
I 至 III
π13xU6x
I 至 III
I 至 III
40/105/21
40/105/21
单位
2
2
VIORM
565
1200
V 峰值
Vpd (m)
848
1800
V 峰值
678
1440
V 峰值
678
1440
V 峰值
VIOTM
4200
7071
V 峰值
VIOSM
3615
5000
V 峰值
最大安全温度
TS
150
150
°C
25℃下最大耗散功率
PS
1.67
2.78
W
RS
>109
>109
Ω
最大重复峰值隔离电压
输入至输出测试电压,方法 b1
VIORM × 1.5 = Vpd (m), 100% 产品测试, tini
= tm = 1s, 局部放电 < 5pC
输入至输出测试电压,方法 a
跟随环境测试,子类 1
VIORM × 1.2 = Vpd (m), tini = 60s, tm = 10s,
局部放电 < 5pC
跟随输入和/或安全测试,子
类 2 和子类 3
VIORM × 1.2 = Vpd (m), tini = 60s, tm = 10s,
局部放电 < 5pC
最高允许过压
基本绝缘浪涌(冲击)电压
安全限值
在 TS 的绝缘电阻
1 依据
1.2/50us 组合波,VTEST = 1.3 ×
VIOSM (验证测试)1
Vpd (m)
发生故障时允许的最大值(参见图 6)
VIO = 500 V
DIN V VDE V 0884-11, π1xxx3x 器件可通过 4700V 浪涌电压验证测试,π1xxx6x 器件可通过 6500V 浪涌电压验证测试。
温度特性曲线
图 6.热降额曲线,依据 DIN V VDE V 0884-11 的安全限值与环境温度的关系(左: π14xU3x; 右: π14xU6x)
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产品手册
π140U/π141U/π142U
3.00
3.5
3
2.80
传播延时(us)
供电欠电压阈值(V)
2.90
2.70
2.60
2.50
2.40
VDDxUV+(V)
2.30
2.5
2
1.5
tpHL(us)@3.3V
1
tpLH(us)@3.3V
0.5
tpHL(us)@5.0V
VDDxUV-(V)
2.20
-40 -25 -10 5
20 35 50 65 80 95 110 125
tpLH(us)@5.0V
0
-40 -25 -10 5
空气温度(℃)
图 7.UVLO vs. 空气温度
20 35 50 65 80 95 110 125
空气温度(℃)
图 8.π14xU3x 传输延时 vs. 空气温度
3.5
3
传播延时(us)
2.5
2
1.5
tpHL(us)@3.3V
1
tpLH(us)@3.3V
0.5
tpHL(us)@5.0V
tpLH(us)@5.0V
0
-40 -25 -10 5
20 35 50 65 80 95 110 125
空气温度(℃)
图 9.π14xU6x 传输延时 vs. 空气温度
时序特性测试信息
图 10.传输时间波形测量
图 11.传输延迟时间波形测量
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产品手册
π140U/π141U/π142U
应用信息
概述
π1xxxxx 系列数字隔离器是基于荣湃半导体独特的智能分压
器技术(iDivider®技术)的产品。
智能分压器技术(iDivider®技术)是荣湃半导体发明的新一代
数字隔离器技术。它使用电容器分压器的原理,使信号直接通
过隔离介质传输,而无需对信号进行调制和解调。
与传统的光耦合技术、iCoupler 技术、OOK 技术相比,
iDivider®技术是一种更简洁、更可靠的隔离信号传输技术,能显
著提高器件性能,在功耗、传输速率、抗干扰能力等方面有着
明显的优势。
π1xxxxx 系列数字隔离器数据通道是独立的,并具有多种配
置,额定电压范围为 1.5 kV rms 至 5.0 kV rms,数据速率从 DC 高
达 600Mbps。
π140Uxx/π141Uxx/π142Uxx 是出色的 150Kbps 四通道数字隔
离器,具有增强的 ESD 能力。这些器件通过二氧化硅隔离层跨隔
离栅传输数据。这些器件的任一边电源电压范围为 3.0V 至 5.5V,
可提供 3.3V 和 5V 逻辑电压转换。故障安全输出状态为低或高的
型号请参见《订购指南》
。
低 ESR 陶瓷旁路电容器必须连接在 VDD1 与 GND1 之间以及
VDD2 与 GND2 之间。旁路电容器应尽可能靠近隔离器放置在 PCB
上。 推荐的旁路电容值在 0.1uF 至 10uF 之间。如果系统噪声太
大,或者为了增强系统的抗 ESD 能力,用户还可以在输入和输出
端串联电阻(50~300Ω)。
隔离器下方不推荐走线、过孔、敷设金属平面等,避免降
低爬电间距或电气间隙。
为了使信号返回回路的阻抗最小化,请将接地平面层直接
放在高速信号路径的下方,越近越好。返回路径将在最近的接
地层与信号路径之间耦合。保持适当的走线宽度,以控制传输
线阻抗。
为了减少上升时间的下降,请保持输入/输出信号走线的长
度尽可能短,使信号路径和返回路径上等效电感尽量小。
CMTI 测量
PCB 设计
图 13.共模瞬变抗扰度(CMTI)测量
图 12.推荐的印刷电路板布局
π1xxxxx 系列数字隔离器的共模瞬变抗扰度(CMTI)需要在指
定的共模脉冲幅度(VCM)和指定的共模脉冲压摆率(dVCM/dt)以及其
他指定的测试或环境条件下测量。共模脉冲发生器(G1)能提供指
定幅度快速上升/下降和持续时间的共模脉冲,最大共模电转压
摆率(dVCM/dt)可以用于 π1xxxxx 数字隔离器的 CMTI 测量。共模脉
冲施加在 π1xxxxx 隔离器的一侧接地 GND1 和另一侧接地 GND2 之
间,并且应能够提供正向瞬变和负向瞬变。
Rev.1.8| Page 11 of 18
产品手册
π140U/π141U/π142U
外形尺寸
图 14. NB SOIC-16 封装外形尺寸-尺寸单位(mm)
图 15. WB SOIC-16 封装外形尺寸-尺寸单位(mm)
Rev.1.8| Page 12 of 18
产品手册
π140U/π141U/π142U
符号
A
A1
A2
b
c
D
E
E1
e
L
θ
尺寸(单位 mm)
最小值
最大值
1.350
1.750
0.100
0.250
1.350
1.550
0.200
0.300
0.170
0.250
4.700
5.100
3.800
4.000
5.800
6.200
0.635(BSC)
0.400
1.270
0°
8°
尺寸(单位英寸)
最小值
最大值
0.053
0.069
0.004
0.010
0.053
0.061
0.008
0.012
0.007
0.010
0.185
0.200
0.150
0.157
0.228
0.244
0.025(BSC)
0.016
0.050
0°
8°
图 16. SSOP-16 封装外形尺寸
焊盘图案
16 脚窄体 SOIC 封装 [NB SOIC-16]
下图说明了 π1xxxxx 使用 16 引脚窄体 SOIC 封装时的推荐焊盘图案细节。 下表列出了图中所示尺寸的值。
图 17. 16 引脚窄体 SOIC 封装 [NB SOIC-16] 焊盘图案
表 17.16 引脚窄体 SOIC 封装 [NB SOIC-16] 焊盘图案尺寸
尺寸
特征
C1
Pad 列间距
E
Pad 行间距
X1
Pad 宽
Y1
Pad 长
值
5.40
1.27
0.60
1.55
说明:
1.焊盘图案基于 IPC -7351 设计。
2.显示的所有特征尺寸均在最大材料条件下,并且假设制造公差为 0.05 毫米。
Rev.1.8| Page 13 of 18
单位
mm
mm
mm
mm
产品手册
π140U/π141U/π142U
16 脚宽体 SOIC 封装 [WB SOIC-16]
下图说明了 π1xxxxx 使用 16 引脚宽体 SOIC 封装时的推荐焊盘图案细节。下表列出了图中所示尺寸的值。
图 18. 16 引脚宽体 SOIC 封装 [WB SOIC-16] 焊盘图案
表 18.16 引脚宽体 SOIC 封装 [WB SOIC-16] 焊盘图案尺寸
尺寸
特征
C1
Pad 列间距
E
Pad 行间距
X1
Pad 宽
Y1
Pad 长
值
9.40
1.27
0.60
1.90
单位
mm
mm
mm
mm
说明:
1.焊盘图案基于 IPC -7351 设计。
2.显示的所有特征尺寸均在最大材料条件下,并且假设制造公差为 0.05 毫米。
16 脚 SSOP 封装
下图说明了 π1xxxxx 使用 16 引脚 SSOP 封装时的推荐焊盘图案细节。下表列出了图中所示尺寸的值。
图 19. 16 引脚 SSOIC 封装 [16-Lead SSOP] 焊盘图案
表 19. 16 引脚 SSOIC 封装 [16-Lead SSOP]焊盘图案尺寸
尺寸
特征
C1
Pad 列间距
E
Pad 行间距
X1
Pad 宽
Y1
Pad 长
值
5.40
0.635
0.40
1.55
说明:
1.焊盘图案基于 IPC -7351 设计。
2.显示的所有特征尺寸均在最大材料条件下,并且假设制造公差为 0.05 毫米。
Rev.1.8| Page 14 of 18
单位
mm
mm
mm
mm
产品手册
π140U/π141U/π142U
顶层丝印图
第一行
πxxxxxx=产品型号
第二行
YY = 生产年份
WW = 生产周
ZZ=生产工厂制定的制造代码
第三行
XXXX, 没有特殊含义
图 20.产品丝印图
包装信息
16 脚窄体 SOIC 封装 [NB SOIC-16]
说明:芯片第一脚在象限 Q1。
图 21. 16 引脚窄体 SOIC 封装 [NB SOIC-16] 包装信息-尺寸单位(mm)
16 脚宽体 SOIC 封装 [WB SOIC-16]
Rev.1.8| Page 15 of 18
产品手册
π140U/π141U/π142U
说明:芯片第一脚在象限 Q1。
图 22. 16 引脚宽体 SOIC 封装 [WB SOIC-16] 包装信息
16-Lead SSOP
图 23. 16 引脚宽体 SSOP 封装包装信息-尺寸单位(mm)
订购指南
表 20.型号列表
型号 1
π140U31
π140U30
π141U31
π141U30
π142U31
π142U30
π140U61
π140U60
π141U61
π141U60
π142U61
π142U60
π140U31S
π140U30S
π141U31S
工作温度
范围
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
VDD1 侧
输入路数
4
4
3
3
2
2
4
4
3
3
2
2
4
4
3
VDD2 侧
输入路数
0
0
1
1
2
2
0
0
1
1
2
2
0
0
1
耐压等级
(kV rms)
3
3
3
3
3
3
5
5
5
5
5
5
3
3
3
默认输出
电平
High
Low
High
Low
High
Low
High
Low
High
Low
High
Low
High
Low
High
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封装描述
NB SOIC-16
NB SOIC-16
NB SOIC-16
NB SOIC-16
NB SOIC-16
NB SOIC-16
WB SOIC-16
WB SOIC-16
WB SOIC-16
WB SOIC-16
WB SOIC-16
WB SOIC-16
16-Lead SSOP
16-Lead SSOP
16-Lead SSOP
潮敏等级,
允许最高焊接温度 2
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
最小订购/
每卷数量 3
2500
2500
2500
2500
2500
2500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
4000
4000
4000
产品手册
型号 1
工作温度
范围
−40~125°C
−40~125°C
−40~125°C
π140U/π141U/π142U
VDD1 侧
输入路数
3
2
2
VDD2 侧
输入路数
1
2
2
耐压等级
(kV rms)
3
3
3
默认输出
电平
Low
High
Low
封装描述
π141U30S
16-Lead SSOP
π142U31S
16-Lead SSOP
π143U30S
16-Lead SSOP
说明:
1 型号 Pai1xxxxx 与型号 π1xxxxx 等同
2 潮敏等级,允许最高焊接温度 - 根据 JEDEC 行业标准分类的湿度敏感度等级,以及允许最高焊接温度。
3 最小订购数量为一卷数量。
潮敏等级,
允许最高焊接温度 2
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
Level-3-260C-168 HR
最小订购/
每卷数量 3
4000
4000
4000
产品命名规则
π (1)(2)(0)(A)(3)(0)(S)
产品 系列号: 1
总通 道数: 1,2,3,4,6
反向 通道数:
0,1,2,3
通信 速率:
A=600Mbps
E=200Mbps
M= 10Mbps
U=150kbps
隔离 电压:
1:1.5kVrms AC
3:3.0kVrms AC
6:5.0kVrms AC
默认 输出状 态:
0=Log ic Low
1=Log ic High
可选 型号:
S:SSO P封装
Q:AEC-Q100
R:数字 光耦
注:型号 Pai1xxxxx 与型号 π1xxxxx 是等效的。
图 24.产品命名规则
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产品手册
π140U/π141U/π142U
版本历史
版本
1.7
1.8
日期
2020/04/16
2021/05/17
页面
所有
第 1,5~10 页
变更记录
中文首次发布。与英文版本 1.7 版对应。
更新安规证书状态;增加 π1xxU6x 的传播延时、功耗。
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