需要隔離的系統(tǒng)通常需要隔離數(shù)據(jù)路徑和電源。為了簡化此類設(shè)計并減小面積，ADI公司最近發(fā)布了ADuM347x系列i耦合器數(shù)字隔離器。這些產(chǎn)品將四個高速數(shù)據(jù)隔離通道與變壓器驅(qū)動器和次級PWM控制器集成在一起，可用于實現(xiàn)隔離式推挽DC-DC轉(zhuǎn)換器。將隔離電源的元件集成到與數(shù)據(jù)隔離相同的封裝中，可顯著減少元件數(shù)量并降低整體設(shè)計復(fù)雜性。為此，ADuM347x集成了ADI專有的i耦合器技術(shù)，采用20引腳SSOP封裝，生產(chǎn)雙芯片解決方案;框圖如圖1所示：

圖1.ADuM347X功能框圖

圖1顯示，盡管ADuM347x是一款四通道數(shù)字隔離器，但它實際上集成了25個i耦合器芯片級隔離變壓器，通常用于隔離數(shù)據(jù)。事實上，其中四個i耦合器變壓器構(gòu)成了四通道數(shù)字隔離器的基礎(chǔ)，在各種通道配置中支持高達<> Mbps的數(shù)據(jù)速率。第五個i耦合器通道用作反饋，將PWM控制信號從次級側(cè)穿過隔離柵從次級側(cè)傳輸?shù)匠跫墏?cè)。集成的次級控制器和集成的反饋通道為隔離式推挽式轉(zhuǎn)換器提供了穩(wěn)定的響應(yīng)。

圖1中的電源變壓器（T1）和整流器（RECT）是完成隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器所需的外部元件。DC-DC轉(zhuǎn)換器采用2.3 V或3.24 V輸入電源，在5.0 V至3 V時提供高達3 W的穩(wěn)壓隔離電源。最大負載為 70 mA 且輸出為 400 V 時，效率超過 5%。為了減少干擾其他系統(tǒng)的可能性，可通過連接到OC引腳的外部電阻器在200 kHz至1 MHz范圍內(nèi)輕松調(diào)節(jié)開關(guān)頻率。REG 模塊是一種片內(nèi)穩(wěn)壓器，無需外部線性穩(wěn)壓器。當隔離輸出功率超過5 V（例如15 V）時，該模塊提供5 V穩(wěn)壓電源，可用于為ADuM347x本身以及連接到副邊電源的其他元件供電。

為實現(xiàn)高輸出精度和頻率補償，ADuM347x采用III型放大器，選擇兩個零點來補償功率級產(chǎn)生的一對極點。這產(chǎn)生了良好的相位裕量和寬交越頻率。集成允許所有補償元件在片上設(shè)計，無需外部補償元件。

為了進一步提高性能以及安全可靠的工作，ADuM347x集成了欠壓檢測、逐脈沖電流限制、短路保護和熱關(guān)斷功能，如圖2所示。ADuM347x還采用前沿消隱技術(shù)，防止電流檢測電路跳閘，從而實現(xiàn)對過流條件的快速響應(yīng)。逐脈沖電流限值足夠快，足以在大多數(shù)情況下保護轉(zhuǎn)換器;但是，在嚴重的情況下，例如外部變壓器內(nèi)的輸出短路或磁芯飽和，可能會觸發(fā)短路保護。

圖2.詳細框圖。

除了這些安全特性外，ADuM347x還集成了正在申請專利的軟啟動方案，以確保次級器件的平穩(wěn)啟動，并最大限度地減少啟動時的過沖。

總之，ADuM347x利用i耦合器技術(shù)的集成能力，為數(shù)據(jù)和電源提供完整的隔離解決方案，提供高效率和輸出電流能力。在實現(xiàn)這些優(yōu)勢的同時，還顯著降低了外部元件、系統(tǒng)復(fù)雜性和電路板空間。

審核編輯：郭婷