ALLGEMEINE BESCHREIBUNG

Die ADuM1201 sind digitale Zweikanal-Isolatoren, die auf der iCoupler-Technologie von Analog Devices, Inc. basieren. Durch die Kombination von Hochgeschwindigkeits-CMOS und monolithischen Transformatortechnologien bieten diese Isolationskomponenten herausragende Leistungsmerkmale, die Alternativen wie Optokopplern überlegen sind. Durch den Verzicht auf LEDs und Fotodioden beseitigen die iCoupler-Bausteine die Designschwierigkeiten, die mit Optokopplern üblicherweise verbunden sind.

Die für Optokoppler typischen Bedenken hinsichtlich unsicherer Stromübertragungsverhältnisse, nichtlinearer Übertragungsfunktionen sowie Temperatur- und Lebensdauereffekten werden durch die einfachen digitalen Schnittstellen und stabilen Leistungsmerkmale der iCoupler beseitigt. Mit diesen iCoupler-Produkten entfällt der Bedarf an externen Treibern und anderen diskreten Komponenten. Darüber hinaus verbrauchen iCoupler-Bausteine bei vergleichbaren Signaldatenraten ein Zehntel bis ein Sechstel der Energie von Optokopplern.

Die ADuM1201 Isolatoren bieten zwei unabhängige Isolationskanäle in einer Vielzahl von Kanalkonfigurationen und Datenraten (siehe Bestellhandbuch). Beide Bausteine arbeiten mit einer Versorgungsspannung von 2,7 V bis 5,5 V auf beiden Seiten, was Kompatibilität mit Systemen mit niedrigeren Spannungen bietet und eine Spannungsumwandlung über die Isolationsbarriere ermöglicht. Darüber hinaus bieten die ADuM1200/ADuM1201 eine geringe Impulsbreitenverzerrung (<3 ns für CR Grade) und eine enge Kanal-zu-Kanal-Anpassung (<3 ns für CR Grade). Im Gegensatz zu anderen Optokoppler-Alternativen verfügen die Isolatoren ADuM1200/ADuM1201 über eine patentierte Refresh-Funktion, die die Gleichstromkorrektheit bei fehlenden Eingangslogikübergängen und unter Powerup/Powerdown-Bedingungen gewährleistet.

Der ADuM1201W ist eine für den 125℃-Betrieb qualifizierte Version für die Automobilindustrie. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Produkte für die Automobilindustrie.

 

FEATURES

Schmaler Körper, RoHS-konform, SOIC 8-Leiter-Gehäuse

Stromsparender Betrieb

5 V Betrieb

Maximal 1,1 mA pro Kanal bei 0 Mbit/s bis 2 Mbit/s

3,7 mA pro Kanal maximal bei 10 Mbps

8,2 mA pro Kanal maximal bei 25 Mbps

3 V Betrieb

0,8 mA pro Kanal maximal bei 0 Mbps bis 2 Mbps

2,2 mA pro Kanal maximal bei 10 Mbps

4,8 mA pro Kanal maximal bei 25 Mbps

Bidirektionale Kommunikation

3 V/5 V Pegelumsetzung

Betrieb bei hohen Temperaturen: 125°C

Hohe Datenrate: dc bis 25 Mbps (NRZ)

Präzise Timing-Eigenschaften

3 ns maximale Pulsbreitenverzerrung

3 ns maximale Kanal-zu-Kanal-Anpassung

Hohe Störfestigkeit gegen transiente Gleichtaktspannungen: >25 kV/μs

Sicherheit und behördliche Genehmigungen

UL-Anerkennung

2500 V rms für 1 Minute gemäß UL 1577

CSA-Bauteilabnahmeerklärung 5A

VDE-Konformitätszertifikat

DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10): 2006-12

VIORM = 560 V Spitze

Qualifiziert für Automobilanwendungen

 

ANWENDUNGEN

Größenkritische Mehrkanal-Isolierung

Isolierung der SPI-Schnittstelle/Datenkonverter

Isolierung von RS-232/RS-422/RS-485-Transceivern

Digitale Feldbusisolierung

Hybridelektrofahrzeuge, Batterieüberwachung und Motorantrieb

 

ANWENDUNGSINFORMATIONEN

PCB LAYOUT

Die digitalen Isolatoren ADuM1200/ADuM1201 benötigen keine externen Schnittstellenschaltungen für die logischen Schnittstellen. Es wird dringend empfohlen, die Stromversorgung an den Eingangs- und Ausgangsversorgungspins zu überbrücken.

Der Wert des Kondensators muss zwischen 0,01 μF und 0,1 μF liegen. Die Gesamtleitungslänge zwischen beiden Enden des Kondensators und dem Eingangsversorgungspin darf 20 mm nicht überschreiten.

GLEICHSTROMRICHTIGKEIT UND MAGNETFELDIMMUNITÄT

Positive und negative logische Übergänge am Isolatoreingang senden schmale (~1 ns) Impulse über den Transformator an den Decoder. Der Decoder ist bistabil und wird daher von den Impulsen entweder gesetzt oder zurückgesetzt, was auf logische Übergänge am Eingang hinweist. Wenn es am Eingang keine logischen Übergänge von mehr als ~1 μs gibt, wird ein periodischer Satz von Auffrischungsimpulsen gesendet, der den korrekten Eingangszustand anzeigt, um die Gleichstromkorrektheit am Ausgang sicherzustellen. Wenn der Decoder länger als etwa 5 μs keine internen Impulse empfängt, wird davon ausgegangen, dass die Eingangsseite stromlos oder nicht funktionsfähig ist. In diesem Fall wird der Isolatorausgang von der Watchdog-Schaltung in einen Standardzustand gezwungen.

Die ADuM1201 sind extrem immun gegen externe Magnetfelder. Die Begrenzung der Magnetfeldimmunität des ADuM1201 ergibt sich aus der Bedingung, dass die induzierte Spannung in der Empfangsspule des Transformators groß genug ist, um den Decoder entweder fälschlicherweise zu setzen oder zurückzusetzen. Die folgende Analyse definiert die Bedingungen, unter denen dies geschehen kann.