双通道隔离器，集成采用isoPower技术的 DC-DC转换器，提供50 mW隔离功率 ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 产品特性 功能框图 集成隔离的DC-DC转换器 5 V/10 mA稳压输出 VDD 1 OSC. RECT. REG. 8 VISO 两个DC至1 Mbps (NRZ)信号隔离通道 VIA 2 ENCODE DECODE 7 VOA 8引脚窄体SOIC封装 符合RoHS标准 VIB 3 ENCODE DECODE 6 VOB 工作温度最高可达：105℃ 精密时序特性 GND 4 5 GNDISO 06014-001 脉冲宽度失真：3 ns(最大值) 图1. ADuM5240 通道间匹配：3 ns(最大值) 传播延迟：70 ns(最大值) 高共模瞬变抗扰度：>25 kV/us VDD 1 OSC. RECT. REG. 8 VISO 安全和法规认证 VOA 2 DECODE ENCODE 7 VIA UL认证 依据UL 1577，1分钟2500 V rms VIB 3 ENCODE DECODE 6 VOB CSA元件验收通知#5A VDE合格证书 GND 4 5 GNDISO 06014-002 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12 图2. ADuM5241 V = 560 V峰值 IORM 概述 VDD 1 OSC. RECT. REG. 8 VISO ADuM524x1为集成isoPower®隔离电源的双通道数字隔离 器。芯片级DC-DC转换器基于ADI公司的iCoupler®技术， VOA 2 DECODE ENCODE 7 VIA 5 V电压时可提供高达50 mW稳压隔离功率，因而在低功耗 VOB 3 DECODE ENCODE 6 VIB 隔离设计中无需另外使用隔离式DC-DC转换器。利用ADI 公司的芯片级变压器iCoupler技术，能够隔离逻辑信号以 GND 4 5 GNDISO 06014-003 及DC-DC转换器。因此，可提供小尺寸、完全隔离的解 图3. ADuM5242 决方案。 ADuM524x隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种 通道配置，输入工作电压为5 V。ADuM524x系列可与其他 iCoupler产品配合使用，以实现更多的通道数。 1 受美国专利5,952,849号、6,873,065号和7,075,329号保护。 Rev. B Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. Fax: 781.461.3113 ©2007–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 目录 特性....................................................................................................1 ESD警告.......................................................................................7 概述....................................................................................................1 引脚配置与功能描述.....................................................................8 功能框图...........................................................................................1 典型性能参数................................................................................10 修订历史...........................................................................................2 应用信息.........................................................................................11 技术规格...........................................................................................3 DC-DC转换器..........................................................................11 电气特性......................................................................................3 传播延迟相关参数..................................................................11 封装特性......................................................................................5 直流正确性和磁场抗扰度.....................................................11 法规信息......................................................................................5 热分析........................................................................................12 隔离和安全相关特性 ...............................................................5 PCB布局 ....................................................................................12 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)隔离特性.............6 提高可用功率...........................................................................13 建议工作条件.............................................................................6 隔离寿命....................................................................................13 绝对最大额定值..............................................................................7 外形尺寸.........................................................................................14 订购指南....................................................................................14 修订历史 2012年5月—修订版A至修订版B 在“特性”部分创建“安全和法规认证超链接项目”..................1 修改PCB布局部分........................................................................12 2007年7月—修订版0至修订版A 全面更新VDE认证.........................................................................1 修改“特性”部分...............................................................................1 更改法规信息部分和表4...............................................................5 更改表5和图4标题 .........................................................................6 更改表7.............................................................................................7 增加表8; 重新排序..........................................................................7 增加隔离寿命部分.......................................................................13 2007年3月—修订版0：初始版 Rev. B | Page 2 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 技术规格 电气特性 所有电压均参照其各自的地。除非另有说明，所有最小值/最大值规格适用于整个推荐的工作范围。除非另有说明，所有 典型规格在T = 25°C、V = 5.0 V、V = 5.0 V条件下测得。 A DD ISO 表1. 参数 符号 最小 值 典型 值 最大 值 单位 测试条件 DC-DC转换器 DC-DC转换器使能 数据速率：DC 至1 Mbps 逻辑信号频率≤ 1 MHz 设定点 V 4.5 5.2 5.5 V I = 0 mA ISO (SET) ISO 最大V 输出电流 I 10 mA V = 4.5 V ISO ISO (max) ISO 噪声1 250 mV p-p 输入电源电流 最大I 电流条件下 I 140 mA I = 10 mA ISO DD (max) ISO 无负载 I 电流 I 104 mA I = 0 mA ISO DD (Q) ISO DC-DC转换器禁用 原边输入电源电流2 ADuM5240 I 3.3 mA V = 4.0 V DD (DISABLE) DD ADuM5241 I 2.7 mA V = 4.0 V DD (DISABLE) DD ADuM5242 I 2.2 mA V = 4.0 V DD (DISABLE) DD 副边输入电源电流3 ADuM5240 I 2.6 mA ISO (DISABLE) ADuM5241 I 2.8 mA ISO (DISABLE) ADuM5242 I 3.0 mA ISO (DISABLE) DC-DC转换器使能阈值4 V 4.2 4.5 V DD (ENABLE) DC-to-DC转换器禁用阈值4 V 3.7 V DD (DISABLE) LOGIC SPECIFICATIONS 逻辑输入电流 I , I −10 +0.01 +10 µA IA IB 逻辑高电平输入阈值 V 0.7 (V 或 V IH DD V ) ISO 逻辑低电平输入阈值 V 0.3 (V 或 V IL DD V ) ISO 逻辑高电平输出电压 V , V (V 或V ) (V 或 V ) V I = −20 µA, V ≥ V OAH OBH DD ISO DD ISO Ox Ix IH − 0.1 (V 或V ) (V 或V ) V I = −4 mA, V ≥ V DD ISO DD ISO Ox Ix IH − 0.5 − 0.2 逻辑低电平输出电压 V , V 0.0 0.1 V I = 20 µA, V ≤ V OAL OBL Ox Ix IL 0.0 0.4 V I = 4 mA, V ≤ V Ox Ix IL Rev. B | Page 3 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 参数 符号 典型 值 典型 值 最大 值 单位 测试条件 交流规格 最小脉冲宽度5 PW 100 ns C = 15 pF, CMOS信号电平 最大数据速率6 1 Mbps C = 15 pF, CMOS信号电平 传播延迟7 t , t 25 70 ns C = 15 pF, CMOS信号电平 PHL PLH 脉冲宽度失真，|t − t |8 PWD 3 ns C = 15 pF, CMOS信号电平 PLH PHL L 传播延迟偏斜8 t 45 ns C = 15 pF, CMOS信号电平 PSK L 通道间匹配，同向通道9 t 3 ns C = 15 pF, CMOS信 号电平 PSKCD L 通道间匹配，反向通道9 t 15 ns C = 15 pF, CMOS信号电平 PSKCD L 输出上升/下降时间(10%至90%) t /t 2.5 ns C = 15 pF, CMOS信号电平 R F L 逻辑高电平输出时的共模瞬变抗扰度 |CM | 25 35 kV/µs V = V , V , V = 1000 V, H Ix DD ISO CM 瞬变幅度 = 800 V 逻辑低电平输出时的共模瞬变抗扰度 |CM| 25 35 kV/µs V = 0 V, V = 1000 V, L Ix CM 瞬变幅度 = 800 V 刷新频率 f 1.0 MHz r 开关频率 f 300 MHz OSC 1 在刷新频率的对应频率下出现的峰值噪声(见PCB布局部分)。 2 I 电源电流值是指数字输出空载时的值。 DD(禁用) 3 I 电源电流值是指数字输出空载和外部电源提供功率时的值。 ISO(禁用) 4 使能/禁用阈值是内部DC-DC转换器使能/禁用时的V 电压。 DD 5 最小脉冲宽度是指保证额定脉冲宽度失真的最短脉冲宽度。 6 最大数据速率是指保证额定脉冲宽度失真和电源电压V 的最快数据速率。 ISO 7 t 传播延迟是从V 信号下降沿的50％水平至V 信号下降沿的50％水平的时间。t 传播延迟是从V 信号上升沿的50％水平至V 信号上升沿的50％水平的时间。 PHL Ix Ox PLH Ix Ox 8 t 指器件在建议工作条件范围内的相同工作温度、电源电压和输出负载下工作时测得的t 和/或t 的最差情况偏差。 PSK PHL PLH 9 通道间匹配指两个通道在相同负载下工作时的传播延迟之差的绝对值。 Rev. B | Page 4 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 封装特性 表2. 参数 符号 最小值 典型 值 最大值 单位 测试条件 电阻(输入至输出) R 1012 Ω I-O 电容(输入至输出) C 1.0 pF f = 1 MHz I-O 输入电容 C 4.0 pF I IC结至空气热阻 θ 80 °C/W JA 法规信息 ADuM524x已获得表3所列机构的认可。关于特定通过隔离栅的波形和绝缘水平下的推荐最大工作电压，请参阅表8和隔 离寿命部分。 表3. UL CSA VDE 1577器件认可程序认可1 CSA元件验收通知#5A批准 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10) 认证：2006-122 单一/基本保护，2500 V rms 基本绝缘符合CSA 60950-1-03和 加强绝缘，560 V峰值 隔离电压 IEC 60950-1标准，400 V rms(566 V峰值) 最大工作电压 文件E214100 文件205078 文件2471900-4880-0001 1 依据UL1577，每个ADuM524x都经过1秒钟绝缘测试电压≥ 3,000 V rms的验证测试(漏电流检测限值为5μA)。 2 依据DIN V VDE V 0884-10，每个ADuM524x都经过1秒钟绝缘测试电压≥1050 V峰值的验证测试(局部放电检测限值为5 pC)。器件标识中的星号(*)表示通过 DIN V VDE V 0884-10 认证。 隔离和安全相关特性 表4. 参数 符号 值 单位 条件 额定电介质隔离电压 2500 V rms 持续1分钟 最小外部气隙(间隙) L(I01) 4.90 min mm 测量输入端至输出端，空气最短距离 最小外部爬电距离 L(I02) 4.01 min mm 测量输入端至输出端，沿壳体最短距离 最小内部间隙 0.017 min mm 隔离距离 漏电阴抗(相对漏电指数) CTI >175 V DIN IEC 112/VDE 0303第1部分 隔离组 IIIa 材料组(DIN VDE 0110，1/89，表1) 最大工作电压下具有50年使用寿命 V 425 V 峰值 隔离栅两端持续的峰值电压 IORM Rev. B | Page 5 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)隔离特性 此隔离器适合安全限制数据范围内的增强隔离。通过保护电路保持安全数据。 表5. 描述 条件 符号 特性 单位 DIN VDE 0110装置分类 额定电源电压≤ 150 V rms I至IV 额定电源电压≤ 300 V rms I至III 环境分类 40/105/21 污染程度(DIN VDE 0110，表1) 2 最大工作绝缘电压 V 424 V峰值 IORM 输入至输出测试电压，方法b1 V × 1.875 = V , 100%生产测试, V 795 V峰值 IORM PR PR t = 1秒, 局部放电< 5 pC m 输入至输出测试电压，方法a PR 跟随环境测试，子类1 V × 1.6 = V , t = 60 sec, 680 V峰值 IORM PR m 局部放电< 5 pC 跟随输入和/或安全测试，子类2和子类3 V × 1.2 = V , t = 60 sec, 510 V峰值 IORM PR m 局部放电 < 5 pC 最高允许过压 瞬变过压, t = 10 秒 V 4000 V峰值 TR TR 安全限值 出现故障时允许的最大值；见图4 壳温 T 150 °C S 电源电流 I 312 mA S1 在T的绝缘电阻 V = 500 V R >109 Ω S IO S 350 建议工作条件 A) 300 表6. m T ( 参数 值 N E 250 R 工作温度范围(T ) −40°C至+105°C UR A C 电源电压1 D200 VD V , DC-DC转换器使能 4.5 V至5.5 V G DD N 150 V , DC-DC 转换器禁用(V ) 2.7 V至4.0 V TI DD DD RA V , DC-DC转换器禁用(V ) 2.7 V至5.5 V E ISO ISO OP 100 输入信号上升/下降时间 1.0 ms E F 输入电源压摆率 10 V/ms SA 500 06014-004 1 所有电压均参照各自的地。 0 50 100 150 200 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 图4. 热减额曲线，依据DIN V VDE V 0884-10获得的安全限值与壳温的关系 Rev. B | Page 6 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 绝对最大额定值 表7. 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 参数 额定值 坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其它 存储温度范围(T ) −55°C 至+150°C ST 超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器件 工作环境温度范围(T ) −40°C至+105°C A 能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响 电源电压 (V , V )1 −0.5 V 至+7.0 V DD ISO 输入电压(V , V )1 −0.5 V 至 器件的可靠性。 IA IB (V 或V ) + 0.5 V DD ISO 输出电压(V , V )1 −0.5 V至 ESD警告 OA OB (VDD或VISO)+ 0.5 V ESD(静电放电)敏感器件。 每个引脚的平均输出电流(I )2 −18 mA至+18 mA O 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。 共模瞬变(|CM|)3 −100 kV/µs至 尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高 +100 kV/µs 能量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当 1 所有电压均参照各自的地。 的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 2 不同温度下的最大额定电流值参见图4。 3 指隔离栅上的共模瞬变。超过绝对最大额定值的共模瞬变可能导致闩锁 或永久损坏。 表8. 最大连续工作电压1 参数 最大 值 单位 约束条件 交流电压，双极性波形 425 V峰值 最少50年寿命 交流电压，单极性波形 基本绝缘 566 V峰值 IEC 60950-1最大认证工作电压 增强绝缘 560 V峰值 VDE V 0884-10最大认证工作电压 直流电压 基本绝缘 566 V峰值 IEC 60950-1最大认证工作电压 增强绝缘 560 V峰值 VDE V 0884-10最大认证工作电压 1 指隔离栅上的连续电压幅度。详情见隔离寿命部分。 Rev. B | Page 7 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 引脚配置和功能描述 VVDIDA 21 ADuM5240 87 VVIOSAO VVODDA 21 ADuM5242 87 VVIISAO GVNIDB 34 (NToOt Pto V SIEcWale) 56 VGONBDISO 06014-009 GVNODB 34 (NToOt Pto V SIEcWale) 56 VGINBDISO 06014-011 图5. ADuM5240引脚配置 图7. ADuM5242引脚配置 表9. ADuM5240引脚功能描述 表11. ADuM5242引脚功能描述 引脚 引脚 编号 引脚名称 描述 编号 引脚名称 描述 1 V 隔离器原边的电源电压， 1 V 隔离器原边的电源电压， DD DD 4.5 V至5.5 V(DC-DC使能)和 4.5 V至5.5 V(DC-DC使能)和 2.7 V至4.0 V(DC-DC禁用)。 2.7 V至4.0 V(DC-DC禁用)。 2 V 逻辑输入A。 2 V 逻辑输出A。 IA OA 3 V 逻辑输入B。 3 V 逻辑输入B。 IB OB 4 GND 地。隔离器原边的接地参考。 4 GND 地。隔离器原边的接地参考。 5 GND 隔离接地。隔离器副边的接地参考。 5 GND 隔离接地。隔离器副边的接地参考。 ISO ISO 6 V 逻辑输出B。 6 V 逻辑输出B。 OB IB 7 V 逻辑输出A。 7 V 逻辑输入A。 OA IA 8 V 隔离器副边的隔离电源电压， 8 V 隔离器副边的隔离电源电压， ISO ISO 4.5 V至5.5 V输出(DC-DC使能)， 4.5 V至5.5 V输出(DC-DC使能)， 2.7 V至5.5 V输入(DC-DC禁用)。 2.7 V至5.5 V输入(DC-DC禁用)。 VDD 1 8 VISO VOA 2 ADuM5241 7 VIA GVNIDB 34 (NToOt Pto V SIEcWale) 56 VGONBDISO 06014-010 图 6. ADuM5241引脚配置 表10. ADuM5241引脚功能描述 引脚 编号 引脚名称 描述 1 V 隔离器原边的电源电压， DD 4.5 V至5.5 V(DC-DC使能)和 2.7 V至4.0 V(DC-DC禁用)。 2 V 逻辑输出A。 OA 3 V 逻辑输出B。 IB 4 GND 地。隔离器原边的接地参考。 5 GND 隔离接地。隔离器副边的接地参考。 ISO 6 V 逻辑输入B。 OB 7 V 逻辑输入A。 IA 8 V 隔离器副边的隔离电源电压， ISO 4.5 V至5.5 V输出(DC-DC使能)， 2.7 V至5.5 V输入(DC-DC禁用)。 Rev. B | Page 8 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 表12. ADuM5240真值表 有电 使能 有电(内部) H H H H 有电 使能 有电(内部) L L L L 有电 使能 有电(内部) H L H L 有电 使能 有电(内部) L H L H 有电 禁用 有电(外部) H H H H 有电 禁用 有电(外部) L L L L 有电 禁用 有电(外部) H L H L 有电 禁用 有电(外部) L H L H 有电 禁用 无电 X X Z Z 无电 禁用 有电(外部) X X L L 无电 禁用 无电 X X Z Z 表13. ADuM5241真值表 V 状态 DC-DC转换器 V 状态 V 输入 V 输入 V 输出 V 输出 DD ISO IA IB OA OB 有电 使能 有电(内部) H H H H 有电 使能 有电(内部) L L L L 有电 使能 有电(内部) H L H L 有电 使能 有电(内部) L H L H 有电 禁用 有电(外部) H H H H 有电 禁用 有电(外部) L L L L 有电 禁用 有电(外部) H L H L 有电 禁用 有电(外部) L H L H 有电 禁用 无电 X X L Z 无电 禁用 有电(外部) X X Z L 无电 禁用 无电 X X Z Z 表14. ADuM5242真值表 V 状态 DC-DC转换器 V 状态 V 输入 V 输入 V 输出 V 输出 DD ISO IA IB OA OB 有电 使能 有电(内部) H H H H 有电 使能 有电(内部) L L L L 有电 使能 有电(内部) H L H L 有电 使能 有电(内部) L H L H 有电 禁用 有电(外部) H H H H 有电 禁用 有电(外部) L L L L 有电 禁用 有电(外部) H L H L 有电 禁用 有电(外部) L H L H 有电 禁用 无电 X X L L 无电 禁用 有电(外部) X X Z Z 无电 禁用 无电 X X Z Z Rev. B | Page 9 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 典型工作特性 120 100% V) m E ( LOAD 100 S UL 0 ENT (mA) 80 % LOAD P 100 R 0 R 9 U 60 %- UT C %-10 50 NP 40 90 IDD TO I E S 0 20 N O 0 06014-005 RESP –50 06014-007 0 2 4 6 8 10 12 0 5 10 15 20 25 30 35 IISO OUTPUT LOAD CURRENT (mA) TIME (µs) 图8. 典型 I 输入电流与I 输出负载电流的关系 图10. 典型V 负载瞬态响应，5 V输出电压， DD ISO ISO 90%至10%至90% 脉冲负载，100 nF旁路电容与时间的关系 5.5 200 5.4 150 5.3 V) 100 E ( 5.2 OLTAG 5.1 E (mV) 50 V S T 5.0 OI 0 U N OUTP 4.9 V ISO–50 O 4.8 S VI –100 4.7 44..65 06014-006 ––125000 06014-008 0 2 4 6 8 10 12 0 20 40 60 80 100 IISO OUTPUT LOAD CURRENT (mA) TIME (ns) 图9. 典型隔离 V 输出电压与I 输出负载电流的关系 图11. 典型输出电压噪声(100%负载)， ISO ISO 100 nF旁路电容与时间的关系 Rev. B | Page 10 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 应用信息 DC-DC转换器 传播延迟相关参数 ADuM524x的DC-DC转换器部分工作原理对大多数现代电 传播延迟是衡量逻辑信号穿过器件所需时间的参数。到逻 源来说都是通用的。V 为振荡电路提供电源，该电路将 辑低电平输出的传播延迟可能不同于到逻辑高电平输出的 DD 开关电流输入到一个芯片级空芯变压器。电源被传输到副 传播延迟。 边，在这里经整流后成为高直流电压。然后电源经线性调 整到5.2 V左右，并提供给副边数据部分和V 引脚供外部使 INPUT (VIx) 50% ISO 用。此设计使小型电源部分能够与此设备的8引脚SOIC封 tPLH tPHL 装现有兼源容反。馈由。于尺寸和成本原因，此类isoPower技术未能实 OUTPUT (VOx) 50% 06014-012 图12. 传播延迟参数 由于振荡器运行在与负载无关的固定的高频率上，多余的 脉宽失真指这两个传播延迟值的最大差异，反映了输入时 电源被消耗在输出电压调整过程中。变压器线圈和其它器 序的保持精度。 件的有限空间也会增加内部的电源消耗。这会导致功率转 通道间匹配指单个ADuM524x器件内各通道的传播延迟之 换效率低，尤其是在低负载电流时。 间的最大差异。 如图8负载特性曲线所示，VDD电源引脚处，无VISO负载 传播延迟偏斜指在相同条件下运行的多个ADuM524x器件 V 电流典型值为80mA，全V 负载典型值为110mA。. 的传播延迟之间的最大差异。 DD ISO 使用这种技术，可以配置备用电源架构。增加数字反馈路 直流正确性和磁场抗扰度 径可完成原边的功率调节。反馈使功率、效率得到明显提 在隔离器输入端的正负逻辑电平转换会使一个很窄的(约 高，多个电源实现同步，但尺寸大，费用高。isoPower的 1 ns)脉冲通过变压器被送到解码器。解码器是双稳态的， 未来实施方案包括此类反馈，以实现这些性能的改进。 因此，可以被这个脉冲置位或复位，表示输入逻辑的转 ADuM524x可在DC-DC内部使能或禁用时工作。通过 换。输入端没有超过1微秒的逻辑转换时，会发送一组用 DC-DC转换器内部使能，8引脚隔离电源提供输出功率以 以表示正确输入状态的周期性刷新脉冲，以确保输出直流 及为该器件的副边电路提供电源。 的正确性。如果解码器未接收到内部脉冲的时间超过约5 微秒，则认为输入侧没有供电或者无效，在这种情况下， ADuM524x的内部DC-DC转换器状态受输入电压V 控 DD 制，如表6所示。正常工作模式下，V 设定为4.5 V和5.5 V 隔离器的输出被看门狗定时电路强制设置为默认状态(见 DD 之间的值，内部DC-DC转换器使能。当/若要禁用DC-DC 表12至表14)。 转换器时，V 值降至2.7 V和4.0 V之间。此模式下，V 电 ADuM524x的磁场抗扰度的限制是由变压器接收线圈中的 DD ISO 源由用户外部提供，ADuM524x信号通道继续正常运行。 感应电压的状态决定的，电压足够大就会错误地置位或复 位解码器。下面的分析说明此情况发生的条件。 V 输入电压检测电路中有迟滞。一旦DC-DC转换器启 DD 动，输入电压必须降低到开启阈值以下来禁用转换器。这 ADuM524x的3 V工作条件是因为这是最易受干扰的工作模 式。 一功能确保转换器不会因为高噪声输入电源进入振荡状 态。 变压器输出端的脉冲幅度大于1.0 V。解码器的检测阈值大 约是0.5 V,因此有一个0.5 V的噪声容限。接收线圈上的感应 电压由以下公式计算： V = (−dβ/dt)Σπr2; n = 1, 2, … , N n 其中： β是磁通量密度(高斯)。 N是接收线圈匝数。 r 是接收线圈第n圈的半径(cm)。 n Rev. B | Page 11 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 给定ADuM524x接收线圈几何形状及感应电压，解码器最 请注意，在强磁场和高频率的叠加作用下，印刷电路板走 多能够有0.5V余量的50%，允许的最大磁场见图13所示计 线形成的任何回路都会感应出足够大的错误电压触发后续 算。 电路的阈值。在布局的时候需要格外小心以避免发生这种 情况。 100 UX 热分析 L F TIC 10 每个ADuM524x组件都内置两个芯片，附于分离焊盘引线 E AGNss) 框架上。为了便于热分析，它被视为一个热单元，其最高 Mu 1 E ga 结温表现为表2中θ 值。θ 值是将器件焊接到具有精细走 Lk JA JA ALLOWABDENSITY (0.1 线工的作J条ED件E下C标，准AD4层uMPC52B4上x器，件在可静以止在空整气个中温测度量范的围。以在满正负常 UM 载工作，输出电流无需减额。例如，无外部负载功耗为80 M 0.01 AXI mA，消耗400mW会导致比环境温度上升32°C。对于这些 M 发热状态下运行的器件这是正常情况。 0.0011k 10kMAGNETI1C0 0FkIELD FREQ1MUENCY (Hz1)0M 100M 06014-013 遵守PCB布局部分的建议可以降低到PCB的热阻，可以在 图13. 最大允许外部磁通密度 高环境温度增加热裕量。 例如，在1MHz的磁场频率下，最大允许0.2K高斯的磁场 PCB布局 在接收线圈可以感应出0.25V的电压。这大约是检测阈值 ADuM524x的逻辑接口不需要外部电路。输入和输出供电 的50%并且不会引起输出转换错误。同样，如果这样的情 引脚需要电源旁路(见图15)。 况在发送脉冲时发生(最差的极性)，这会使接收到的脉冲 从大于1.0 V下降到0.75 V，仍然高于解码器检测阈值0.5 V。 ADuM524x的电源部分采用一个300 MHz的振荡频率，通过 芯片级变压器传输功率。 前面的磁通密度值对应于ADuM524x变压器在给定距离内 的额定电流幅度。图14表明这些允许的电流幅度是频率与 此外，iCoupler数据部分的正常运行需要在电源引脚提供 - 所选距离的函数。如图14所示，ADuM524x抗扰性极好， 开关瞬变，如“直流正确性和磁场抗扰度”部分所述(见图 只有在离器件很近的高频大电流下才会受影响。例如 11)。 1 MHz时，0.5 kA电流必须置于距离ADuM524x 5mm以内 开关频率产生的旁路噪声以及数据传输和直流刷新电路产 才会影响器件的工作。 生的1纳秒脉冲均需要低电感电容。电容两端到输入电源 1000 引脚的走线总长应该小于20 mm。 A) DISTANCE = 1m 需要考虑EMI辐射时，关键电源线和地线可能会寄生串联 k NT ( 100 电感。应利用分立电感，在电感和ADuM524x器件引脚之 E R UR 间形成高频旁路电容。以分立电感或铁氧体磁珠形式，在 C LE 10 电源线和地线形成电感。与50Ω至100Ω的阻抗对应的推荐 B A DISTANCE = 100mm W 值约为300 MHz。 O L 1 L A M DISTANCE = 5mm 如果数据输出开关速度造成不可接受的电磁干扰，通过将 U XIM 0.1 输出引脚的电容接地，来减缓输出上升和下降时间。压摆 A M 率限制了输出范围。电容值根据应用速度要求而定。 0.01 1k 10MkAGNET1IC0 0FkIELD FRE1QMUENCY (H1z0)M 100M 06014-014 关于PCB布局原则，请参考AN-0971 应用笔记。 图14. 不同电流至ADuM524x距离下的最大允许电流 Rev. B | Page 12 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 如图10所示，负载调节瞬态是较低频率电源电压偏移的主 多种工作条件下的加速系数，利用这些系数可以计算实际 要原因。应在I 和GND 之间使用电源增强电容来解决。 工作电压下的失效时间。表8中显示的值总结了双极性交 SO ISO 增强电容可以是高度感应式电容，因为高频旁路通过所需 流工作条件下50年工作寿命的峰值电压以及CSA/VDE认可 低电感电容得到解决。 的最大工作电压。许多情况下，认可工作电压高于50年工 作寿命电压。某些情况下，在这些高工作电压下工作会导 致隔离寿命缩短。 VDD VISO VVIIAB//OOAB 100nF 100nF OPT VVOOAB//IIAB A定D。uiMC5o2u4pxle的r结隔构离的寿隔命离由度施以加不在同隔速离率栅衰上减的，电这压由波波形形决是 GND GNDISO 06014-015 否图1为8显双示极这性些交不流同、隔单离极电性压交的流波或形直。流决定。图16、图17和 图15. 推荐的印刷电路板布局 在具有高共模瞬变的应用中，要确保隔离栅两端的电路板 双极性交流电压是最苛刻的环境。交流双极条件下50年工 耦合最小。此外，如此设计电路板布局，任何耦合都不会 作寿命的目标决定ADI公司推荐的最大工作电压。 出现并影响器件侧所有的引脚。否则，会造成引脚间的电 在单极交流或直流电压的情况下，隔离压力明显降低，允 压差超过器件的绝对最大额定值(如表7规定)，从而导致 许更高的工作电压，同时还实现了50年的使用寿命。只要 闭锁和/或永久损坏。 电压符合单极交流或直流电压，就可以施加表8中列出的 ADuM524x是一款功率器件，满载时功耗高达600 mW。因 工作电压，同时保持50年的最低寿命。任何与图17和图18 中不一致的交叉隔离电压波形都应被认为是双极性交流波 为无法在隔离装置上配置散热器，该设备主要依靠GND 引脚将热量耗散到PCB。如果该器件在高温环境下使用， 形，其峰值电压应限制在表8中列出的50年工作寿命电压 以下。 需要提供GND引脚到PCB接地层的散热路径。图15所示的 电路板布局放大了引脚4和5的焊盘。每个焊盘至接地层应 请注意，图17所示的正弦电压波形仅作为示例提供，它代 部署多个过孔，这样会大大降低芯片内部温度。扩大焊盘 表任何在0 V与某一限值之间变化的电压波形。该限值可以 的尺寸由设计者进行评估并由可用的电路板空间决定。 为正值或负值，但电压不能穿过0 V。 提高可用功率 RATED PEAK VOLTAGE ADuM524x器件设计不具备多个设备并联运行的能力。但 是，如果需要更多电源以运行多个负载，可以将单个 0V 06014-021 ADuM542x器件负载分组并且每组分别运行。例如，如果 图16. 双极性交流波形 必须为一个收发器和外部逻辑供电，可以专门配置一个 RATED PEAK VOLTAGE ADuM524x给收发器，另一个ADuM524x给外部逻辑供 电电源，环避路免。负载分担出现问题，因为每个负载都形成独立的 0V 06014-022 图17. 单极性交流波形 隔离寿命 RATED PEAK VOLTAGE 所有的隔离结构在长时间的电压作用下，最终会被破坏。 隔监离管衰机减构率所由执施行加的在测隔试离外上，的AD电I公压司波还形进的行参一数系决列定广。泛除的了 0V 06014-023 图18. 直流波形 评估来确定ADuM524x内部隔离结构的寿命。ADI公司使 用超过额定连续工作电压的电压执行加速寿命测试。确定 Rev. B | Page 13 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 外形尺寸 5.00(0.1968) 4.80(0.1890) 8 5 4.00(0.1574) 6.20(0.2441) 3.80(0.1497) 1 4 5.80(0.2284) 1.27(0.0500) 0.50(0.0196) BSC 1.75(0.0688) 0.25(0.0099) 45° 0.25(0.0098) 1.35(0.0532) 8° 0.10(0.0040) 0° COPLANARITY 0.51(0.0201) 0.10 SEATING 0.31(0.0122) 0.25(0.0098) 10..2470((00..00510507)) PLANE 0.17(0.0067) COMPLIANTTOJEDECSTANDARDSMS-012-AA C(RINOEFNPEATRRREOENNLCLTEIHNEOGSNDELISYM)AEANNRDSEIAORRNOESUNANORDEETDAIN-POMPFRIFLOLMPIMIRLELIATIMTEEERTFSEO;RIRNECUQHSUEDIVIINMALEDENENSSTIIOGSNNFS.OR 012407-A 图19. 8引脚标准小型封装[SOIC_N] 窄体 (R-8) 图示尺寸单位：mm和(inch) 订购指南 输入数， 输入数， 最大数据 封装 型号1 VDD侧 VISO侧 速率(Mbps) 温度范围 封装描述 方案 ADuM5240ARZ 2 0 1 −40°C至+105°C 8引脚 SOIC_N R-8 ADuM5240ARZ-RL7 2 0 1 −40°C至+105°C 8引脚 SOIC_N，7"卷带和卷盘 R-8 ADuM5241ARZ 1 1 1 −40°C至+105°C 8引脚 SOIC_N R-8 ADuM5241ARZ-RL7 1 1 1 −40°C至+105°C 8引脚 SOIC_N，7"卷带和卷盘 R-8 ADuM5242ARZ 0 2 1 −40°C至+105°C 8引脚 SOIC_N R-8 ADuM5242ARZ-RL7 0 2 1 −40°C至+105°C 8引脚 SOIC_N，7"卷带和卷盘 R-8 1 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. B | Page 14 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 注释 Rev. B | Page 15 of 16

ADuM5240/ADuM5241/ADuM5242 注释 ©2007–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D06014sc-0-5/12(B) Rev. B | Page 16 of 16