ADuM5020/ADuM5028低辐射500mW隔离式DC/DC转换器技术手册

概述
ADuM5020是一款集成isoPower ^®^ 的隔离式DC/DC转换器。该DC/DC转换器采用ADI公司的iCoupler ^®^ 技术，能够提供在全负载下低于有关带铁氧体的2层印刷电路板(PCB)的CISPR22 B类限制的稳压隔离电源。

ADuM5020在500 mW应用中无需设计和构建隔离式DC/DC转换器。iCoupler芯片级变压器技术用于DC/DC转换器的磁性元件。因此可提供小尺寸、隔离解决方案。

ADuM5020隔离式DC/DC转换器采用16引脚宽体SOIC封装。
数据表：*附件：ADuM5020 ADuM5028低辐射500mW隔离式DC DC转换器技术手册.pdf

应用

• RS-485/RS-422/CAN收发器电源
• 电源启动偏置和栅极驱动
• 隔离传感器接口
• 工业PLC

特性

• 集成isoPower的隔离式DC/DC转换器
• ADuM5020输出电流：100 mA
• ADuM5028输出电流：60 mA
• 全负载下满足有关2层PCB的CISPR22 B类辐射限制
• 16引脚SOIC_W封装，最小爬电距离为7.8 mm
• 8引脚SOIC_IC封装，最小爬电距离为8.3 mm
• 工作温度高达：125°C（最大值）
• 安全和法规认证
• UL认证（申请中）
  • 1分钟3000 V rms，符合UL 1577
• CSA元件验收通知5A（申请中）
• VDE合格证书（申请中）
  • VDE V 0884-10
  • VIORM = 565 V 峰值
  • CQC认证符合GB4943.1-2011（待定）

功能框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

ADuM5020/ADuM5028 直流 - 直流转换器的工作原理与大多数标准电源一致。这些转换器采用分离式控制器架构，具备隔离式脉宽调制（PWM）反馈。VDD 电源为振荡电路供电，该电路将电流切换至芯片级气隙变压器。传输到次级侧的功率经整流和调节后，输出为 3.3V 或 5.0V，具体取决于 VSEL 的设置。需注意，ADuM5020 - 3BRIZ 和 ADuM5028 - 3BRIZ 仅适用于 3.3V 输入转 3.3V 输出的应用，而 ADuM5020 - 5BRIZ 和 ADuM5028 - 5BRIZ 在 5V 输入应用中性能最佳。次级（Viso）侧控制器通过生成脉宽调制控制信号来调节输出，该信号通过专用耦合器数据通道发送至初级（VDDP）侧。脉宽调制对振荡电路进行调制，以控制传输到次级侧的功率。反馈能显著提升功率和效率。

ADuM5020/ADuM5028 集成了带迟滞特性的欠压锁定（UV - LO）功能，作用于初级侧和次级侧输入引脚以及 VDDP 电源输入。欠压锁定功能可确保转换器不会因输入电源噪声或缓慢的上电斜率而进入振荡状态。

应用信息

印刷电路板（PCB）布局

ADuM5020 和 ADuM5028 isoPower 集成式直流 - 直流转换器在输入和输出电源引脚处需要电源旁路（见图 21 和图 22）。在 VDDP 引脚和 GND 引脚之间需要低等效串联电阻（ESR）的 0.1 μF 旁路电容，且要尽可能靠近芯片焊盘。需要 0.1 μF 或 0.22 μF 的低 ESR 电容，尽可能靠近 Viso 引脚和 GNDISO 引脚（关于更多信息，见图 23 和图 24 中的 CISO 注释 ）。isoPower 输入需要多个旁路元件，以便有效地旁路电源，同时设置输出电压并对片上稳压器进行旁路（见图 21 至图 26）。

ADuM5020 和 ADuM5028 的电源部分使用 180 MHz 的振荡频率，以便通过其芯片级变压器高效传输功率。需要旁路电容来进行多种频率调节。噪声抑制需要低电感的高频电容，而纹波抑制和精确调节则需要大容值电容。这些电容通常连接到 VDDP 引脚和 GND1 引脚，以及 Viso 引脚和 GNDISO 引脚之间 。为抑制噪声并降低纹波，至少需要两个电容。推荐的电容值为 0.1 μF 和 10 μF 用于 VDDP 引脚。较小的电容必须具有低 ESR 。例如，建议使用陶瓷电容。0.1 μF 低 ESR 电容两端的总引脚长度和电源引脚长度不得超过 2 毫米。

为降低电磁辐射水平，可通过使用 Viso 和 GNDISO 引脚之间的高频电流的阻抗以及印刷电路板走线连接，来增加抑制电磁干扰（EMI）的能力。可通过在 Viso 和 GNDISO 引脚之间串联放置表面贴装铁氧体磁珠（如图 25 和图 26 所示），来减少电磁辐射源的辐射。在 100 MHz 和 1 GHz 频率范围内，铁氧体磁珠的阻抗约为 1.8 kΩ，以减少 180 MHz 初级开关频率和 360 MHz 次级整流频率及其谐波的辐射。表面贴装铁氧体磁珠示例见表 20。