概述
ADuM5000是一款基于ADI公司iCoupler^?^技術的隔離式DC/DC轉換器。該DC/DC轉換器可提供多種輸入/輸出電壓組合的穩(wěn)壓隔離功率。

ADI公司芯片級變壓器iCoupler技術使這款DC/DC轉換器的隔離功率傳輸效率最高可達33%。因此可提供小尺寸、完全隔離的解決方案。

對于采用isoPower^?^技術的iCouplers系列隔離器[ADuM5401]、[ADuM5402]、[ADuM5403]、[ADuM5404]和[ADuM520x]，利用ADuM5000可以獲得更高的輸出功率水平。

isoPower利用高頻開關元件，通過變壓器傳輸功率。設計印刷電路板(PCB)布局時應特別小心，必須符合相關輻射標準。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADUM5000隔離式DC DC轉換器技術手冊.pdf

應用

• RS-232/RS-422/RS-485收發(fā)器
• 工業(yè)現(xiàn)場總線隔離
• 電源啟動和柵極驅(qū)動
• 隔離傳感器接口
• 工業(yè)PLC

特性

• 集成isoPower^?^的隔離式DC/DC轉換器
• 3.3V或5V調(diào)節(jié)輸出
• 最高500 mW輸出功率
• 16引腳SOIC封裝，爬電距離大于8 mm
• 工作溫度最高可達：105°C（最大值）
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 熱過載保護
• 安全和法規(guī)認證
  UL認證
  1分鐘2500 V rms，符合UL 1577標準
• CSA元件驗收
  通知#5A（申請中）
• VDE合格證書（正在審批）
  DIN V VDE V 0884-10
  (VDE V 0884-10)：2006-12
  VIORM = 560 V峰值

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應用信息

ADuM5000的直流-直流轉換器部分的工作原理與大多數(shù)開關電源相同。它采用帶有隔離脈沖寬度調(diào)制（PWM）反饋的次級側控制器架構。輸入功率通過振蕩電路提供給芯片級空芯變壓器，該電路驅(qū)動集成的初級側開關。功率被傳輸?shù)酱渭墏?，在那里被整流并調(diào)節(jié)為3.3V或5V。次級側（V_{ISO}）控制器通過創(chuàng)建PWM控制信號來調(diào)節(jié)輸出，該信號通過專用的iCoupler數(shù)據(jù)通道發(fā)送到初級側（**V_{DD1}**側）。PWM調(diào)制振蕩電路以將功率傳輸?shù)酱渭墏?。反饋可顯著提高功率和效率。

ADuM5000可提供調(diào)節(jié)輸出（R_{COUT}）信號，該信號可連接到另一個iPower設備。此功能允許單個調(diào)節(jié)器控制多個電源模塊而不會產(chǎn)生干擾。當存在輔助電源模塊時，**V_{ISO}**引腳可連接在一起作為單個電源。由于只有一個反饋控制路徑，這些電源一起工作（主模式）。ADuM5000還可作為調(diào)節(jié)控制源（從模式），并且可以由另一個iPower設備控制（從模式）。

此外，在**V_{IN}**引腳上實現(xiàn)了帶有遲滯的欠壓鎖定（UVLO），用于輸入保護電路。當輸入電壓高于UVLO閾值時，直流-直流轉換器開始工作。必須將UVLO閾值降低到轉換器的遲滯值以下才能禁用轉換器。此功能可防止電源啟動序列中的許多問題，例如，UVLO可確保順序電源降至最低電平，直到ADuM5000需要電流。此外，它可防止由于轉換器電流引起的任何電壓降導致電源關閉并引起振蕩。

印刷電路板布局

ADuM5000數(shù)字隔離器是一款0.5W的iPower集成直流-直流轉換器，邏輯接口無需外部接口電路。輸入和輸出電源引腳處需要電源去耦（見圖14）。

ADuM5000的功率供應部分使用180MHz的振蕩器頻率通過其芯片級變壓器高效地為數(shù)據(jù)部分供電。此外，iCoupler的數(shù)據(jù)部分正常工作會在功率供應引腳上引入開關瞬變。多個工作頻率需要去耦電容。噪聲抑制需要低電感、高頻電容，而紋波抑制和適當調(diào)節(jié)需要大容量電容。這些去耦電容最方便地連接在Pin 1和Pin 2（用于V_{DD1}）以及Pin 15和Pin 16（用于V_{ISO}）之間。

為了抑制噪聲和減少紋波，至少需要兩個電容并聯(lián)。推薦的電容值為0.1μF和10μF。最佳實踐建議使用非常低電感的陶瓷電容或其等效電容，以實現(xiàn)更小的尺寸。電容與輸入電源引腳之間的總引線長度應不超過10mm?？紤]將Pin 1和Pin 8以及Pin 9和Pin 16連接在一起，除非兩個公共接地引腳在封裝附近連接在一起。

在涉及高共模瞬變的應用中，確保電路板布局（跨隔離柵）的設計使耦合最小化。此外，電路板布局應設計為：在給定的器件側，任何產(chǎn)生的耦合都能均勻影響所有引腳。若不這樣做，可能會導致引腳間出現(xiàn)電壓差，超過表10中規(guī)定的器件絕對最大額定值，進而致使器件閂鎖和/或永久損壞。

ADuM5000是一種功率器件，滿負載時約耗散1W功率。由于無法對隔離器件應用散熱器，器件的熱性能主要取決于通過GND引腳到PCB的熱傳導。如果器件在高環(huán)境溫度下使用，需提供備用。圖14中的電路板布局為Pin 2和Pin 8（GND_{1}）以及Pin 9和Pin 15（GND_{ISO}）顯示了擴大的焊盤。應實施從焊盤到地平面的多個過孔，以顯著降低芯片內(nèi)部的溫度。擴大的焊盤尺寸由設計師決定，并取決于可用的電路板空間。

啟動行為

ADuM5000器件不含軟啟動電路。因此，在設計該器件時，必須考慮啟動電流和電壓行為。

當向**V_{DD1}施加電源時，輸入開關電路開始工作。當達到UVLO最小可用電壓時，開關電流驅(qū)動輸出電源，直到達到調(diào)節(jié)電壓，此時PWM控制開始工作。達到調(diào)節(jié)電壓所需的電流和時間取決于負載和V_{DD1}**壓擺率。