ADUM4070集成反馈功能的隔离式开关调节器技术手册

概述
ADuM4070是一款稳压DC/DC隔离电源控制器，集成内部MOSFET驱动器。该DC/DC控制器原边内置一个隔离式PWM反馈，采用i Coupler®芯片级变压器技术和完整的回路补偿。可以不必采用光耦合器进行反馈以及为了稳定性而补偿环路。

相比未经调节的隔离DC/DC电源，ADuM4070隔离器可以提供更加稳定的输出电压和更高的效率。它采用宽体SOIC封装，完全集成了反馈和环路补偿，提供更小的尺寸和8.3 mm爬电距离解决方案。

稳压反馈可在整个输出功率范围内提供相对平坦的效率曲线。ADuM4070可从5.0 V或3.3 V输入电压使能具有3.3 V至24 V隔离输出电压范围的DC/DC转换器，输出功率达2.5 W。
数据表：*附件：ADUM4070集成反馈功能的隔离式开关调节器技术手册.pdf

应用

• 电源启动偏置和栅极驱动
• 隔离传感器接口
• 过程控制

特性

• 内置补偿的隔离PWM反馈
• 原边变压器驱动器可在5 V输入电压下支持2.5 W输出功率
• 可调的稳压输出：
  3.3 V至24 V
• 效率高达70%
• 可调振荡器频率：200 kHz至1 MHz
• 上电时提供软启动功能
• 逐脉冲过流保护
• 热关断
• 5,000 V rms隔离
• 高共模瞬变抗扰度：>25 kV/µs
• 16引脚SOIC封装，爬电距离为8.3 mm
• 高温条件下工作：
  105°C
• 安全和法规认证
• UL认证：1分钟5000 V rms，符合UL 1577标准
• 通过IEC 62368-1、IEC 61010-1和IEC 60601-1 CSA认证
• VDE合格证书
• DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
• VIORM = 849 V峰值

框图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息

ADuM4070的直流 - 直流转换器部分采用次级侧控制器架构，通过外部功率变压器，利用隔离式脉冲宽度调制（PWM）调制，将功率从初级侧传输到次级侧。初级侧的X1和X2引脚连接内部功率开关电路，次级侧的功率由变压器的次级绕组通过外部肖特基二极管D1和D2进行全波整流，经L1电感和Cout电容滤波后，再由隔离式电源控制器调节，输出电压最高可达15V。

次级侧（V_{ISO}）控制器借助电阻分压器从输出（V_{OUT}）侧获取反馈电压V_{SEN}，以此调节输出。初级侧通过专用的iCoupler数据通道接收次级侧的PWM控制信号，该通道对X1和X2引脚之间的初级侧PWM转换器电压周期进行编码。此反馈机制可实现更高的功率传输和效率。

ADuM4070具备欠压锁定（UVLO）功能，并带有迟滞特性，适用于**V_{DD2}**电源输入。该功能可防止因输入电源噪声或缓慢上电斜坡导致转换器误振荡。

建议最小负载电流为10mA，以确保最佳运行状态。较小的负载可能会因产生短而无规律的PWM脉冲，在输出端引入过多噪声，在某些情况下，这可能导致稳压问题。

应用原理图

ADuM4070有三种主要应用原理图，如图31至图33所示。图31采用中心抽头式次级绕组和两个肖特基二极管，可提供全波整流，适用于输出电压为3.3V、5V、12V和15V的单路电源。对于V_{ISO}为3.3V或5V的情况，通常可将V_{SEN}、**V_{DD2}和V_{ISO}**连接在一起。

图32展示了电压倍增电路，可用于输出电压超过15V的电源，是能提供最大15V电压的调节器的理想选择。在图32所示电路中，输出电压**V_{OUT}可高达24V，且V_{SEN}**引脚的电压可通过直接连接低于10V的电压（例如，V_{DD1} = 3.3V，V_{ISO} = 5V）来获取12V输出。

图33同样采用电压倍增次级绕组，是具有隔离正电源和隔离负电源的应用示例，输出电压约为±5V、±12V和±15V。

对于图31至图33所示的所有电路，隔离输出电压**V_{ISO}**可通过电阻分压器（R1和R2，阻值范围为1kΩ至100kΩ）进行设置，计算公式如下：