LTM2810带有变压器驱动器的 7.5 kVRMS SPI/数字或 I2C µModule 隔离器技术手册

概述
LTM2810 是一款完整的数字电气 µModule ^®^ （微模块）隔离器。无需外部组件。单独的 3 V 至 5.5 V 电源为数字隔离器的每一侧供电。单独的逻辑电源引脚可以独立于主电源轻松连接 1.62 V 至 5.5 V 范围内不同的逻辑电平。

提供与 SPI (LTM2810-S) 和 I^2^C (LTM2810-I)（仅限主模式）规格兼容的模块选项。

该模块在逻辑侧包含一个集成变压器驱动器，在隔离侧包含一个 LDO，用于调节整流变压器输出。LDO 输出通常为 5 V，但可以过载驱动。

耦合电感器在输入和输出逻辑接口之间提供 7500 VRMS 的隔离。该套件适用于具有不同对地电势、允许通过快于 50 kV/μs 的大共模瞬变实现不间断通信的系统。
数据表：*附件：LTM2810带有变压器驱动器的 7.5 kVRMS SPI 数字或 I2C µModule 隔离器技术手册.pdf

应用

• EV/HEV 系统
• 工业和计量系统
• 测试与测量设备
• 医疗器械

特性

• 6 通道逻辑隔离器：7500 VRMS 持续 1 分钟
• 16.2 mm 爬电距离
• CSA - UL-IEC认证，文件编号255632
• 工作电源电压 3 V 至 5.5 V
• 带集成隔离侧 LDO 的变压器驱动器
• SPI/数字 (LTM2810-S) 或 I^2^C (LTM2810-I) 选项
• 高共模瞬变抗扰度：50 kV/μs
• 高速运行：
  • 10 MHz 数字隔离
  • 4 MHz/8 MHz SPI 隔离
  • 400 kHz I^2^C 隔离
• 工作温度高达 125°C（H 级）
• 1.62 V 至 5.5 V 逻辑电源可实现灵活的数字连接
• ±25 kV ESD HBM 跨隔离栅保护
• 最大连续工作电压：1 kV RMS ，1.6 kVDC
• 低电流关断模式 (<10 µA)
• 22 mm × 6.25 mm × 2.06 mm BGA 封装

典型应用

引脚配置描述

LTM2810 - S，逻辑侧

• DI3 (A1)：数字输入 ，参考(V_{L})和GND。逻辑输入通过隔离屏障连接到O3。DI3上的逻辑状态与O3上的逻辑状态相同。如果不使用，连接到GND或(V_{L})。
• DI2 (A2)：数字输入 ，参考(V_{L})和GND。逻辑输入通过隔离屏障连接到O2N和O2P。DI2上的逻辑状态与O2N和O2P上的逻辑状态相同。如果不使用，连接到GND或(V_{L})。
• DI1 (A3)：数字输入 ，参考(V_{L})和GND。逻辑输入通过隔离屏障连接到O1。DI1上的逻辑状态与O1上的逻辑状态相同。如果不使用，连接到GND或(V_{L})。
• ON (A4)：使能 ，参考(V_{L})和GND。使能数据通过隔离屏障进行通信。如果ON为高电平，器件启用，与隔离侧的通信功能正常。如果ON为低电平，逻辑侧保持复位状态，所有数字输出处于高阻态。如果未驱动，连接到(V_{L}) 。
• (V_{L}) (A5)：逻辑电源 ，用于引脚DI1、DI2、DI3、DO1、DO2P、DO2N、DO3、(overline{DO1E})和ON的接口电源电压。工作电压为1.62V至5.5V。内部有1μF去耦电容。
• ST1, ST2 (A6, C6)：桥驱动器输出 ，参考(PV_{CC})和GND。每个输出以50%占空比运行，ST1和180度异相，开关频率为2MHz。当(PV_{CC})在3V至5.5V之间且ON为高电平时，桥驱动器启用。
• DO3 (B1)：数字输出 ，参考(V_{L})和GND。逻辑输出通过隔离屏障连接到I3。在隔离通信故障情况下，此输出处于高阻态。
• DO2N (B2)：开漏下拉至GND输出 。逻辑输出通过隔离屏障连接到I2。在隔离通信故障情况下，此输出处于高阻态。
• DO2P (B3)：开漏上拉至(V_{L})输出 。逻辑输出通过隔离屏障连接到I2。在隔离通信故障情况下，此输出处于高阻态。
• DO1 (B4)：数字输出 ，参考(V_{L})和GND。逻辑输出通过隔离屏障连接到I1。在隔离通信故障情况下，此输出处于高阻态。
• (PV_{CC}) (B5)：桥驱动器电源电压 。工作电压为3V至5.5V，连接到GND可禁用桥驱动器。内部默认有2.2μF去耦电容。
• (overline{DO1E}) (C4)：数字输出使能 ，参考(V_{L})和GND。(overline{DO1E})上的逻辑高电平使逻辑侧DO1引脚处于高阻态，逻辑低电平使能输出。如果不使用，连接到GND或(V_{L}) 。
• (V_{CC}) (C5)：电源电压 。工作电压为3V至5.5V。内部有1μF去耦电容。
• GND (B6, C1至C3)：电路地

LTM2810 - S，隔离侧

• (overline{O1E}) (V4)：数字输出使能 ，参考(V_{L2})和GND2。(overline{O1E})上的逻辑高电平使隔离侧O1引脚处于高阻态，逻辑低电平使能输出。如果不使用，连接到GND2或(V_{L2}) 。
• (V_{IN}) (V6)：内部LDO输入电压 。工作电压为3.6V至38V。内部默认有0.1μF去耦电容。
• O3 (W1)：数字输出 ，参考(V_{L2})和GND2。逻辑输出通过隔离屏障连接到DI3。在隔离通信故障情况下，O3默认为高电平状态。
• O2N (W2)：开漏下拉至GND2输出 。逻辑输出通过隔离屏障连接到DI2。在隔离通信故障情况下，O2N默认为低电平状态。
• O2P (W3)：开漏上拉至(V_{L2})输出 。逻辑输出通过隔离屏障连接到DI2。在隔离通信故障情况下，O2P默认为低电平状态。
• O1 (W4)：数字输出 ，参考(V_{L2})和GND2。逻辑输出通过隔离屏障连接到DI1。在隔离通信故障情况下，O1默认为低电平状态。
• (AV_{L2}) (W5)：(V_{L2}) LDO调整引脚

典型性能特征

框图

测试电路

应用信息

概述

LTM2810数字μModule隔离器提供电流隔离的可靠逻辑接口，配有去耦电容。LTM2810非常适合用于接地端可能存在不同电压的网络。LTM2810中的隔离功能可阻断高压瞬变、消除接地环路，并且对接地层间的共模瞬变具有极强的耐受性。通过在高达50kV/μs的共模瞬变期间保持接地模式误差为零，实现卓越的噪声隔离。

输入电源（(V_ {CC})）

LTM2810由隔离接口逻辑侧的3V至5.5V电源供电。输入电源为内部隔离通信接口供电，并且完全独立于逻辑电源或桥驱动器电源。(V_{CC})内部通过1μF陶瓷电容去耦。

桥驱动器电源（(PV_ {CC})）

集成式桥驱动器由隔离接口逻辑侧的3V至5.5V电源供电。将(PV_{CC})连接到GND可禁用桥驱动器。(PV_{CC})内部通过2.2μF陶瓷电容去耦。

LDO输入电源（(V_ {IN})）

隔离侧包括一个由(V_{IN})供电的集成式LDO，在(V_{L2})上产生5V的标称输出电压。输入工作范围为4V至38V。(V_{IN})内部通过0.1μF陶瓷电容去耦。如果(V_{L2})由外部电源驱动，(V_{IN})可以接地或不连接。

逻辑电源（(V_ {L})，(V_ {L2})）

独立的逻辑电源引脚(V_{L})和(V_{L2})使LTM2810能够在SPI/数字版本的逻辑侧与1.62V至5.5V的任何逻辑信号接口，在I²C版本的逻辑侧和隔离侧与3V至5.5V的逻辑信号接口，如图5所示。