EVAL-ADuM5211EBZ评估板：隔离电源模块评估的得力助手

在电子设计领域，对于隔离电源模块的评估和测试至关重要。今天，我们就来深入了解一下EVAL - ADuM5211EBZ评估板，看看它如何助力工程师对隔离电源模块进行全面评估。

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评估板特性与支持型号

特性亮点

EVAL - ADuM5211EBZ评估板具有众多出色特性。它集成了isoPower隔离式直流 - 直流转换器，能够输出稳定的3.15 V或5.25 V电压，输出功率最高可达150 mW。采用20引脚SSOP封装，爬电距离达5 mm，可在高达105°C的高温环境下稳定工作，并且具备超过25 kV/µs的高共模瞬态抗扰度。

支持的iCoupler®型号

该评估板支持ADuM5210、ADuM5211、ADuM5212、ADuM6210、ADuM6211和ADuM6212等150 mW隔离电源模块。

评估板的总体概述

评估板为JEDEC标准SSOP20焊盘布局，支持设置所需的输出电压、使能控制，并为板载负载和旁路电容提供多个位置。isoPower设备采用高频、高功率开关电路，通过芯片级空心变压器实现功率传输。评估板还融入了AN - 0971应用笔记中的EMI缓解建议，根据电压和负载范围，PCB和电源模块能够满足CISPER22 A类或B类要求。不过，在使用评估板时，还需结合ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212和ADuM6210/ADuM6211/ADuM6212的数据手册。

PCB评估目标

功能评估

此评估板旨在实现三个主要目标。首先，让用户能够全面评估ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212或ADuM6210/ADuM6211/ADuM6212电源转换器的功能，包括旁路、负载、电源使能/禁用控制以及可调输出电压设置的评估。

数据通道测试

其次，可对整个系列的所有数据通道配置进行测试。

EMI缓解展示

最后，该评估板展示了AN - 0971应用笔记中要求的低辐射设计所需的EMI缓解技术。此外，ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212和ADuM6210/ADuM6211/ADuM6212的引脚布局与ADuM5010和ADuM6010兼容，一块PCB设计可支持这四个系列的器件。

连接器设计

评估系统用于检查各种性能方面，因此与电源和仪器的连接对于准确测量至关重要，要避免产生人为振铃、反射、纹波和EMI。评估板提供了两种互连方式：SMA边缘连接器和通孔信号接地对。SMA连接器适用于VDDP电源输入、VISO输出以及所有四个数据I/O引脚，其低轮廓设计能与PCB实现良好的机械连接。不过，由于大多数实验室设备使用BNC连接器，所以需要使用适配器。同时，可通过P6A和P7A通孔连接器直接将电源连接到PCB，这些通孔间距为200 mil，与泰克有源探头的引脚间距匹配，可作为示波器测试点或直接连接电源和接地。另外，PCB还提供了安装接地端接电阻的位置，可通过两个100 Ω电阻并联形成50 Ω端接，以支持5 V数据流。

部件配置结构

使能控制

ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212和ADuM6210/ADuM6211/ADuM6212的引脚需要设置输入才能正常工作。评估板为所有部件提供了全面的配置选项。在初级侧，PDIS引脚可接地以启用转换器，或拉高以禁用输出功率并使部件进入待机状态。通过连接器P3A，可使用跳线在引脚1和引脚2之间禁用转换器，或在引脚2和引脚3之间启用转换器。若使用外部逻辑源控制禁用功能，可移除插头并将信号直接输入插头的位置2。

输出电压设置

通过电压分压器控制Viso电压，其中心节点连接到VSEL引脚。评估板提供两种设置输出电压的方式。一种是在R1A处安装20 kΩ电位器，与R16A处的16.5 kΩ电阻串联，形成16.5 kΩ至36 kΩ的可变电阻到VISO，R14A处的10 kΩ接地电阻构成电压分压器的下臂，可使VISO在<3.3 V至>5.0 V范围内调节。另一种是若需要固定输出电压，可移除R16A，并在R13A处安装电阻，与R14A中的10 kΩ电阻形成固定电压分压器，具体电阻值可参考数据手册。

旁路设计

评估板提供了多个位置和结构，以实现最佳旁路。在电源连接器附近可安装可选的表面贴装大容量电容器，以补偿连接到电源或外部负载的长电缆。在ADuM5210/ADuM5211/ADuM5212或ADuM6210/ADuM6211/ADuM6212附近并联安装0.1 µF和10 µF的旁路电容器，用于VDDP和Viso。必要时，0.1 µF电容器可移至板背面。此外，PCB在初级侧实现了分布式电容旁路，通过在VDDP侧的PCB顶层和底层进行电源和接地填充，不仅可减少EMI，还能为转换器初级侧提供额外的旁路和RF屏蔽。

负载设置

VISO有三种加载方式：可通过SMA连接器连接外部负载；可在R18A处安装固定电阻；还可在R15A处安装表面贴装电阻。

数据I/O设计

评估板每侧有两个数据I/O引脚。以第1侧的通道A为例，从每个I/O连接器开始，有用于安装下拉电阻或端接的位置（R2A和R4A）；R6A处的0 Ω电阻用于连接走线与SMA连接器和端接，便于在需要控制电容时移除额外的走线长度和组件；R8A和C1A可用于上拉或下拉电阻，或作为I/O为输出时的电容负载；P1A测试点间距为200 mil，可用于硬接线输入或安装泰克有源探头插头；R10A允许通道A和通道B互连，同一侧的输入可共享一个板外连接，或输出信号可回绕到输入。每个通道都有相同的结构，便于进行各种测试。

EMI缓解技术

缝合电容

PCB采用了AN - 0971应用笔记中讨论的EMI缓解技术，其中缝合电容是降低isoPower设备高频辐射的最有效方法。通过PCB内层金属重叠形成极低电感电容，减少高频辐射。

边缘防护

在初级侧的每一层提供通过过孔连接的保护环，可减少PCB堆叠的边缘辐射，防止地平面中的差分电流辐射到PCB边缘。同时，顶层电源填充可增加分布式电容并为下层提供屏蔽。

高压测试注意事项

该PCB设计符合2500 V基本绝缘规范，不建议进行超过2500 V的高压测试。在高电压下使用评估板时需格外小心，由于未进行高压测试和安全认证，不能依赖其实现安全功能。

订购信息与物料清单

评估板的物料清单包括1个ADuM5211、多个不同规格的电容和电阻以及6个SMA边缘连接器等。同时，该设备为ESD敏感设备，使用时需采取适当的ESD预防措施。此外，使用评估板需遵守相关的法律条款和条件，包括使用许可、保密要求、额外限制、终止条款、责任限制、出口规定和适用法律等。

EVAL - ADuM5211EBZ评估板为工程师提供了一个全面、便捷的平台，用于评估和测试隔离电源模块。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。