磁耦隔离器
i2c隔离方案

i2c隔离方案随着现代电子设备的不断发展,对于电路间隔离的需求越来越重要。
随之而来的是对于I2C通信协议的隔离方案的需求。
本文将介绍i2c隔离方案的原理、应用以及一些常见的解决方案。
一、i2c通信的原理和特点I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于连接芯片之间的通信。
它采用主从结构,通过两根线(时钟线SCL和数据线SDA)实现通信。
I2C通信具有如下特点:1. 高效:I2C通信占用的引脚数量较少,可以在多个设备之间共享同一个总线,提高了系统的灵活性和简洁性。
2. 速度可变:I2C通信的速度可以根据需求进行调整,对于不同的应用场景可以选择不同的速度。
3. 多设备支持:I2C通信协议支持多个设备共享同一个总线,通过每个设备有不同的地址来实现区分。
4. 传输距离有限:I2C通信协议在传输距离方面存在限制,对于长距离通信需要考虑信号衰减和抗干扰能力。
二、i2c隔离的需求尽管I2C通信具有诸多优点,但在一些特殊情况下,需要对I2C信号进行隔离,以确保系统的可靠性和稳定性。
1. 地址冲突:当多个设备位于不同电源域或者地线域中时,可能会出现地址冲突的情况。
通过隔离I2C信号可以解决这个问题。
2. 抗干扰:长距离传输或者噪声环境下,I2C信号容易受到干扰,导致通信错误。
隔离可以提高I2C信号的抗干扰能力。
3. 电气隔离:一些应用场景需要进行电气隔离,例如隔离高电压和低电压环境下的通信。
I2C隔离可以满足这方面的需求。
三、i2c隔离的解决方案1. 光耦隔离:光耦隔离是一种常见的I2C隔离方案。
它通过光电耦合器将电路分为输入和输出两个部分,实现了电气隔离。
2. 磁耦隔离:磁耦隔离采用磁耦合器将电路分离,实现电气隔离。
这种隔离方案可以提供更高的隔离电压和抗干扰能力。
3. 电容隔离:电容隔离通过电容耦合器实现电路的隔离。
相比于光耦和磁耦隔离,电容隔离的成本更低,但是隔离性能也有所下降。
ADuM1300

二、产品特性
� � � � � � � � � 多方向三通道隔离 电平转换功能 工作电压:3V/5V 隔离电压:2500V 工作温度:125℃ 传输速率:1M/10M/90Mbps 传输延迟:32ns. 瞬态共模抑制能力:25KV/us SOIC-16 宽体无铅封装
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�
低功耗: 5 V operation 1.2 mA /通道 @ 0 Mbps to 2 Mbps 3.5 mA /通道 @ 10 Mbps 32 mA /通道 @ 90 Mbps 3 V operation 0.8 mA /通道 @ 0 Mbps to 2 Mbps /通道 @ 10 Mbps 2.2 mA mA/ 20 mA /通道 @ 90 Mbps
10
VE2
六、应用说明
1、ADuM130x 真值表
VIx 输入 高电平 低电平 X X X X VEx 输入 高或悬空 高或悬空 低电平 高或悬空 低电平 X VDD1 状态 有效 有效 有效 无效 无效 有效 VDD2 状态 有效 有效 有效 有效 有效 无效 VOx 输出 高电平 低电平 高阻状态 高电平 高阻状态 不确定
声 明
本中文资料是根据 ADI 官方提供的英文数据手册相关内容翻译和直接引用而得。仅用于帮助工程师更 快更好的了解该芯片基本功能,译文中可能存在文字组织或翻译错误,不对文档中存在的翻译差异及由此 产生的错误负责。最终解释权归北京晶圆智通科技有限公司所有,未经本公司授权,任何单位及个人不得 非法修改、拷贝和盈利。本公司拥有对此资料所有权及修改权且无需提前通知客户的权利。如需涉及更准 确性的资料,请参考原始英文版本资料。 /static/imported-files/data_sheets/ADuM1300_1301.pdf 版本信息 题目:三通道数字隔离器——ADuM130x 来源:北京晶圆智通科技有限公司 更新时间:2009-11 V1.3
磁耦隔离器

磁耦隔离器一磁耦简介磁耦:基于磁隔离技术的隔离器件,也称为磁隔离器。
磁耦合隔离是指利用电磁感应原理, 把需要传输的变化信号加在变压器的初级线圈, 该信号在初级线圈中产生变化的磁场, 变化的磁场使次级线圈的磁通量发生变化, 从而在次级感应出与初级线圈激励信号相关的变化信号输出, 在整个信号的传输过程中, 初级与次级之间没有发生电连接,从而达到隔离初次级的目的。
磁耦隔离器根据对信号编解码的不同,主要有脉冲调制变压器隔离器 (ADI 公司)和巨磁电阻隔离器(NVE 公司和安华高公司)。
脉冲调制变压器隔离器ADI 公司的iCoupler 隔离器是基于芯片尺寸变压器的磁耦合器, 是采用脉冲调制方式实现的数字隔离器件。
磁隔离变压器采用平面结构,在晶圆钝化层上使用CMOS 金属和金构成。
金层下有一个高击穿的聚酰亚胺层,将顶部的变压器线圈与底部的线圈隔离开来。
连接顶部线圈和底部 线圈的CMOS 电路为每个变压器及其外部信号之间提供接口。
晶片级信号处理提供了一种 在单颗芯片中集成多个隔离通道以及其它半导体功能的低成本的方法。
磁隔离技术消除了与 光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问 题;功耗降低了 90%;并且无需外部驱动器或分立器件。
金聚旣亚胺 金或铝 硅基图1脉冲调制变压器隔离器剖面图磁隔离的每个线圈的直径大约是500um ,匝数15。
顶部线圈粗4um ,采用金材料制成;底部线圈粗1〜2um ,采用铝或金材料制成。
磁耦隔离器是空心变压器,没有磁芯。
为了实现紧密互耦,将两个 15匝、直径500um的线圈直接堆叠,空隙仅为 20um 。
这使得耦合系数大于 0.8。
工作原理iCoupler 数字隔离器使用传送到给定变压器初级端的脉冲对输入逻辑跳变进行编码。
这些脉冲从变压器初级线圈耦合到次级线圈,并且由次级端电路检测。
然后,该电路在输出端重新恢复成输入数字信号。
此外,输入端还包含一个刷新电路,保证即使在没有输入跳变的情况下输底恳疑區:1至収弦耒垣侣出状态也与输入状态保持匹配。
隔离器 原理

隔离器原理
隔离器(Isolator)是一种用于将两个电路或系统完全隔离开
来的器件。
它能够阻止两个电路之间的电流或信号传递,从而实现电气隔离和保护。
隔离器的主要原理是利用独立的电源和磁性耦合来实现电路的隔离。
它通常由两部分组成:输入端与输出端之间的电气隔离和输入端与输出端之间的信号耦合。
电气隔离通过物理上的隔离来实现,在输入端和输出端之间没有直接的电气连接。
这种隔离可以通过采用光电隔离、磁隔离或者电容隔离等不同技术来实现。
例如,光电隔离器使用光耦合器,将输入端的电信号转换成光信号,然后再将光信号转换成输出端的电信号,从而实现电气隔离。
信号耦合是指输入端和输出端之间的信息传输。
一种常见的方式是使用磁性耦合器,它通过磁场的作用将输入端的信号感应到输出端。
当输入端有信号时,产生的磁场会感应到输出端上,从而实现信号的传输。
这种磁性耦合的方式能够实现很好的隔离效果。
隔离器主要用于以下几个方面:
1. 电气隔离:在需要电路之间完全隔离的情况下,防止电流互相干扰,避免发生电击风险以及其他电气安全问题。
2. 信号隔离:在需要保护敏感电路的情况下,阻止干扰信号与被保护信号的相互影响,以确保正确的信号传输。
3. 增强信号:在信号传输过程中,隔离器可以通过信号放大或
增强的方式来提高信号质量和传输距离。
总之,隔离器是一种能够完全隔离两个电路或系统的器件,通过电气隔离和信号耦合来实现。
它在电气安全和信号传输方面起到重要的保护和增强作用。
隔离器原理范文

隔离器原理范文隔离器(Isolator)是一种可以将两个或多个电路隔离开来的装置,它可以通过隔离信号或功率来阻止电流流动。
隔离器主要通过物理和电气原理来实现。
一、物理原理隔离器的物理原理是通过在电路中插入一个隔离装置,将输入端和输出端分隔开来,从而防止两个电路之间电流的流动。
这种隔离装置可以是光耦、磁耦、电容器等。
1.光耦隔离器原理:光耦隔离器通过光电转换原理来实现电路的隔离。
它由一个发光二极管和一个光电三极管组成。
当输入端施加电压,发光二极管会发出光信号,经过隔离装置后,光电三极管会将光信号转换成电信号输出。
由于光信号无法通过光电三极管的隔离装置,因此输入端和输出端实现了电气的隔离。
2.磁耦隔离器原理:磁耦隔离器通过磁场的作用来实现电路的隔离。
它由一个输入线圈和一个输出线圈组成。
当输入信号经过输入线圈时,会产生一个磁场,通过耦合作用,输出线圈中会感应出一个相应的电信号。
由于磁场无法直接传导到输出线圈,因此实现了电气的隔离。
3.电容隔离器原理:电容隔离器通过电容的绝缘特性来实现电路的隔离。
它由一个输入电容和一个输出电容组成。
输入信号经过输入电容后,会通过电场的作用,将电信号传到输出电容上。
由于电场无法直接传导到输出电容,因此实现了电气的隔离。
二、电气原理除了通过物理原理来实现电路的隔离,隔离器还可以通过电气原理来实现。
1.隔离变压器原理:隔离变压器是一种常用的隔离器,它通过改变输入和输出端的电压比来实现电路的隔离。
隔离变压器由一个输入线圈和一个输出线圈组成。
输入线圈通过磁耦合作用,将输入信号传导到输出线圈上,而输出线圈的电压和输入线圈的电压成反比。
通过改变线圈的匝数比,可以实现不同的电压隔离。
2.反相隔离器原理:反相隔离器通过反相信号的方式来实现电路的隔离。
它由一个输入电路和一个输出电路组成。
输入信号通过隔离装置后,输出端会输出一个反相的信号。
由于信号相位的改变,可以实现电路的隔离。
3.隔离运算放大器原理:隔离运算放大器是一种特殊的隔离器,它通过放大输入信号的方式来实现电路的隔离。
ADuM3400_3401_3402_CN

2.0 VDD1,2-0.1
-18 -22 Min 2.7 2.7
1.6 VDD1,2-0.1
ADuM3400/1/2
图 1,ADuM3400 功能框图
图 2,ADuM3401 功能框图
三、应用
图 3,ADuM3402 功能框图
� 通用型多通道的隔离 � SPI 接口和数字转换器的隔离
� RS-232/RS-422/RS-485 收发器隔离 � 工业现场总线隔离
四、典型应用参数
VDD1=VDD2=5V,TA=25℃ 工作参数
32
2
-40~105 SOW-16
100
40
-40~105 SOW-16
50
3
-40~105 SOW-16
32
2
-40~105 SOW-16
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ADuM3400/1/2
声明
本中文资料是根据 ADI 官方提供的英文数据手册相关内容翻译和直接引用而得。仅用于帮助工程师更 快更好的了解该芯片基本功能,译文中可能存在文字组织或翻译错误,不对文档中存在的翻译差异及由此 产生的错误负责。最终解释权归北京晶圆智通科技有限公司所有,未经本公司授权,任何单位及个人不得 非法修改、拷贝和盈利。本公司拥有对此资料所有权及修改权且无需提前通知客户的权利。如需涉及更准 确性的资料,请参考原始英文版本资料。 /static/imported-files/data_sheets/ADUM3400_3401_3402.pdf 版本信息 题目: 四通道数字隔离器——ADuM340x 来源:北京晶圆智通科技有限公司 更新时间:2009-11 V1.3
iCoupler磁耦隔离技术应用问答100例

79[问:A DuM5242的输出能力不够,如何通过外接器件来提高输出电流?[答:你是指的数字输出的能力还是隔离电源的输出能力?如果是数字输出的能力,你可以加一级buffer。
如果是电源的驱动能力,那么没有什么方法可以提高它的输出电流。
但是ADI目前正在研发高输出电流的隔离电源+隔离数据的芯片。
80[问:专家你好!除了光电隔离,还有多少常用的隔离技术?[答:您好,一般各家采用的隔离方法会有不同,常见的有光隔离,磁隔离,也听说过电容隔离。
光隔离历史比较长一些,但是缺点也比较多,ADI的磁隔离已经推出了几代产品,现在已经在这个行业中处于领先地位,我们目前的新产品是隔离电源也集成到里面了,也就是为客户省去了一个隔离的DC-DC。
电容隔离用的人很少81[问:请问用光耦器件对速度的有影响吗?为什么?怎么改进?接收器的共模电压范围和差模电压范围对芯片选型有什么指导意义?[答:光耦器件也会有速度等级的区别,如果你需要高速的数据转换,只能选择高速的光耦。
接收器的共模电压和差模电压都必须在工作电压内。
82[问:我们一个数传设备中要求对单总线信号(1-WIRE)做数字隔离,而该信号为双向信号,不知有无合符要求的器件供我选择?[答:您好,I2C隔离器件ADuM1250和ADuM1251都可以83[问:您好,磁偶合隔离需另外供电吗[答:需要额外的隔离电源供电。
ADuM524x就不需要了,它有内置的隔离电源。
84[问:iCoupler数字隔离技术是基于变压器的隔离原理的,在工程应用中我发现芯片(ADuM1402)正常工作时会产生较大的电磁辐射。
请问该隔离技术是否做了电磁兼容性方面的考虑,工程应用中怎样减小由它产生的电磁辐射及其影响?[答:关于icoupler的抗电磁辐射是有指标的,具体指标在相应数据手册上都有。
举例来说:离芯片 5mm 的 1 MHz 电流至少要有500A的幅值才会使芯片工作不正常。
85[问:A DuM5241可否用于CAN总线的电源及数据隔离?[答:ADuM5241用于CAN的隔离是在CAN的controller与transceiver之间。
磁隔离器工作原理及应用实例

磁隔离器工作原理及应用实例磁隔离器是一种利用磁场作用原理来隔离或分离物质的装置。
它能够利用磁场的作用力将混合物中具有磁性的物质分离出来,从而实现物质的分离、净化或纯化。
磁隔离器的工作原理主要基于磁性物质在磁场中的行为。
当磁性物质被放置在磁场中时,它们会受到磁场的作用力,并将其移动到特定的位置。
根据磁性物质的性质和磁场的设计,磁隔离器可以实现多种物质的分离效果。
一个常见的磁隔离器是磁滤器。
它通常由一组磁团和一个外部磁场组成。
当混合物经过磁滤器时,具有磁性的物质会被磁场吸附并留在滤器中,而非磁性的物质会通过滤器的孔隙流出。
这种机制常用于分离铁矿石中的铁矿物和非磁性石英。
在实际应用中,磁隔离器具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用实例:1. 矿业:磁隔离器在矿山中用于分离磁性矿石,如铁矿石、镍矿石等。
通过磁隔离器的作用,可以将矿石中的非磁性杂质分离出来,从而提高矿石的品质。
2. 废物处理:磁隔离器在废物处理过程中广泛应用。
例如,回收金属废物时,利用磁隔离器可以将磁性金属分离出来,如铁、钢等。
这样一来,可以有效地提高金属的回收率。
3. 食品加工:磁隔离器在食品加工行业中也有重要作用。
例如,在食品加工中常常会混入一些金属杂质,如针、铁屑等。
这些金属杂质会给食品的品质和安全带来风险。
通过在生产线中设置磁隔离器,可以有效地分离这些金属杂质,从而保证食品的质量和安全。
4. 医疗诊断:磁隔离器在医疗诊断中也有应用。
例如,通过在人体中注入含有金属纳米颗粒的药物,利用磁隔离器可以将这些药物定位到特定的部位,实现精确的治疗。
5. 环境保护:磁隔离器在环境保护中也有应用。
例如,在油气勘探中,通过磁隔离器可以分离油气混合物中的磁性颗粒,从而净化油气,提高能源的利用效率。
总的来说,磁隔离器是一种能够利用磁场作用力将混合物中具有磁性的物质分离出来的装置。
它在矿业、废物处理、食品加工、医疗诊断和环境保护等领域都有广泛的应用。
磁隔离器的应用可以提高物质的纯度和品质,实现资源的有效利用,同时也可以保障人类健康和环境安全。
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磁耦隔离器一磁耦简介磁耦:基于磁隔离技术的隔离器件,也称为磁隔离器。
磁耦合隔离是指利用电磁感应原理,把需要传输的变化信号加在变压器的初级线圈,该信号在初级线圈中产生变化的磁场,变化的磁场使次级线圈的磁通量发生变化,从而在次级感应出与初级线圈激励信号相关的变化信号输出,在整个信号的传输过程中,初级与次级之间没有发生电连接,从而达到隔离初次级的目的。
磁耦隔离器根据对信号编解码的不同,主要有脉冲调制变压器隔离器(ADI公司)和巨磁电阻隔离器(NVE公司和安华高公司)。
脉冲调制变压器隔离器ADI公司的iCoupler隔离器是基于芯片尺寸变压器的磁耦合器,是采用脉冲调制方式实现的数字隔离器件。
磁隔离变压器采用平面结构,在晶圆钝化层上使用CMOS金属和金构成。
金层下有一个高击穿的聚酰亚胺层,将顶部的变压器线圈与底部的线圈隔离开来。
连接顶部线圈和底部线圈的CMOS电路为每个变压器及其外部信号之间提供接口。
晶片级信号处理提供了一种在单颗芯片中集成多个隔离通道以及其它半导体功能的低成本的方法。
磁隔离技术消除了与光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题;功耗降低了90%;并且无需外部驱动器或分立器件。
图1脉冲调制变压器隔离器剖面图磁隔离的每个线圈的直径大约是500um,匝数15。
顶部线圈粗4um,采用金材料制成;底部线圈粗1~2um,采用铝或金材料制成。
磁耦隔离器是空心变压器,没有磁芯。
为了实现紧密互耦,将两个15匝、直径500um 的线圈直接堆叠,空隙仅为20um。
这使得耦合系数大于0.8。
工作原理iCoupler数字隔离器使用传送到给定变压器初级端的脉冲对输入逻辑跳变进行编码。
这些脉冲从变压器初级线圈耦合到次级线圈,并且由次级端电路检测。
然后,该电路在输出端重新恢复成输入数字信号。
此外,输入端还包含一个刷新电路,保证即使在没有输入跳变的情况下输出状态也与输入状态保持匹配。
图2 脉冲调制变压器隔离器原理图数字信号的传送通过发送大约1ns宽的短脉冲到变压器另一端来实现,两个连续的短脉冲表示一个上升沿,单个短脉冲表示下降沿。
信号传送框图如下图所示。
次级端有一个不可重复触发的单稳态电路产生检测脉冲。
如果检测到两个脉冲,输出就被置为高电平。
相反的,如果检测到单个脉冲,输出就置为低电平。
采用一个输入滤波器有助于提高噪声抗扰能力。
如果1ms左右没有检测到信号边缘,发送刷新脉冲信号给变压器来保证直流的正确性(直流校正功能)。
如果输入为高电平,就产生两个连续的短脉冲作为刷新脉冲,如果输入为低电平,就产生单个短脉冲刷新。
这对于上电状态和具有低数据速率的输入波形或恒定的直流输入很重要。
为了补充驱动器端的刷新电路,在接收器端采用了一个监视定时器来保证在没有检测到刷新脉冲时,输出处于一种故障安全状态。
图3 脉冲调制变压器隔离器工作流程图对于磁耦来说,每个通道都包含一个输入缓冲器,一个编码器(内置刷新发生器),一个隔离变压器,一个解码器(内置看门定时狗)和一个输出缓冲器。
下图即为ADUM1100的内部结构示意图图4 ADUM1100的内部结构示意图技术特点1技术核心是发射与接收信号的平面变压器:这些变压器完全由标准半导体制造工艺进行集成,磁耦由被聚酰亚胺层分开的两个线圈组成,聚酰亚胺层起到隔离阻障的作用。
由于磁耦隔离器的目的是将输入和输出信号隔离开来,所以变压器初级端电路与变压器次级端电路必须在隔离的芯片上。
变压器本身可以放置在任意芯片上,也可以放在第三个芯片上。
图5 封装图由于采用金材料制作底部线圈与顶部线圈,并通过增加线圈绕线的直径降低阻抗,因此可以优化变压器,使得能跨越隔离阻碍传输能量。
这样做不会影响信号隔离度。
2 能够将发送和接收通道集成在同一个封装中:由于磁隔离变压器本身是双向的,所以只要将合适的电路放置在变压器的任意一边,信号就可以按照任意方向通过。
按照这种工作方式,可采用多种收发通道配置来提供多通道隔离器。
2可用作为隔离DC/DC转换器的变压器:允许将数据隔离和电源隔离两种功能都集成在一个封装内。
4 抗外部磁场干扰能力极强:电磁耦合的主要缺点是对外部磁场(噪声)的磁化和受外部磁场干扰,磁耦受外部磁场的影响较小,因为磁耦的尺寸极小,其直径大约只有0.3mm。
将一个频率为1MHZ的电流置于距离磁耦5mm远处,要想破坏磁耦的性能,其电流必须达到500A。
这是一个频率较高强度较大的磁场。
尽管采用磁耦的系统中包含了发电机、电动机和其它涉及到强磁场的设备,但是目前还没有任何一个应用会达到甚至接近这么高的磁场。
5 绝缘材料使用聚酰亚胺磁隔离器件使用的聚酰亚胺涂层厚度为20um,介电击穿强度超过400V/um,这使得iCoupler隔离器能够在超过8kV的瞬间交流电压条件下使用。
由于淀积的聚酰亚胺薄膜没有空隙且不会受到电晕放电的影响,因此iCoupler隔离期还表现出良好的抗老化行为,可以在连续的交流电压与直流电压下工作。
另外,聚酰亚胺有卓越的击穿强度、热稳定性(失重温度超过500°C,玻璃化转变温度大约是260°C)与机械稳定性(拉伸强度超过120MPa,弹性延伸率超过30%,且不易变形)、耐化学性(推动了聚酰亚胺层顶部集成电路处理,例如利用Au涂层生成iCoupler 变压器线圈)、出众的静电放电(ESD)性能与相对介电常数(能够应对超过15kV的EOS 与ESD事件)等。
聚酰亚胺层的介电常数是3.3,与小直径Au变压器线圈配合良好,使隔离层之间的电容最小。
大多数隔离器输入与输出之间的电容小于2.5 pF。
优点1 磁耦隔离器具有非常高的带宽:顶部与底部线圈的自激频率分别是1 GHz与400 MHz,线圈之间的电容小于0.3 pF。
高带宽与小电容使磁隔离技术能够提供极高速的数字隔离。
2磁耦隔离线圈具有低电感、高阻抗:每个线圈的电感大约是110 nH,顶部金线圈阻抗是25Ω,底部铝线圈阻抗是50Ω。
这样的L/R比值使得低频信号无法直接通过。
3 能传输直流和高频信号:磁隔离技术采用创新的编码电路通过变压器传输仅1~2 ns宽的脉冲,而不管输入信号的频率。
解码电路由这些1~2 ns宽的脉冲重新恢复出输出信号。
这种编码/解码方法允许iCoupler磁隔离产品传输直流和高频信号。
4 磁隔离可以在低成本条件下实现多通道及其他功能集成。
iCoupler与光耦的比较iCoupler磁耦隔离系列产品的功耗仅为传统光耦的1/10---1/60左右,速度最高可达150M。
可集成多个通道,且通道方向分布灵活。
iCoupler数字隔离器系列产品的最高隔离电压是5KV,最高绝缘电压是600V,最低瞬态共模抑制能力是25KV/µs,兼容TTL/CMOS,供电电压2.7V~5.5V,最大驱动电流为0.1A。
以下即为iCoupler与光耦的比较:1 性能:速度更高、瞬态共模抑制能力更强(25kv/μs)时序精度,瞬态共模抑制力,通道间匹配程度均优于传统光电隔离器;瞬态抗扰度可高达25kV/us。
其额定隔离电压是高隔离度光电耦合器的两倍,并且数据传输速率和时序精度是其10倍。
2 总成本:集成度更高iCoupler磁耦产品用薄片加工技术制造的,因此,多隔离通道能够有效地与其他半导体功能结合起来。
集成度更高,最多一个芯片上集成了4个通道,能够减少40%~60%的尺寸和成本。
采用了低成本、小体积的SOIC封装。
每通道成本为传统高速光电隔离器的40%。
3 功耗:最少只有0.8mA因为iCoupler磁耦产品不包含效率低的发光二极管和光敏三极管,它的功率只有光耦的2%。
也因此减少了散热,改善了性能,并且常常因此节省了成本。
4 简单易用:不用任何分立元件支援所有的iCoupler磁耦产品都有标准的CMOS数字输入输出接口,没有外部组成部分需要通过其它数字设备连接到磁耦。
此外,iCoupler磁耦产品的性能在温度,电压和整个寿命中是极稳定的。
磁耦因此能够被快速地被应用到任何设计中而不需要复杂联合的光耦。
分类目前各大厂商的数字隔离器里面,ADI的数字隔离器种类最多、型号最全、功耗最低、IO驱动能力最强(-35mA---+35mA)。
不仅可提供5000V隔离度的隔离器,还可提供RS232、RS485、USB等隔离芯片,而且是唯一可集成DC-DC隔离电源隔离芯片。
以下是ADI磁隔离芯片的选型表及几种主要类型的芯片介绍:ADI磁隔离芯片选型表.xls1 通用型多通道数字磁隔离器灵活的通道配置,用来替代之前的光耦产品;典型型号:ADUM1201、ADUM1411ADUM1201电源电压范围在2.7V到5.5V之间,可以实现低电压供电。
电源和参考地之间需要接入0.01μF到0.1μF电容,以滤除高频干扰,电容和电源之间的距离应该在20mm 以内,这样可以达到更好的滤波效果。
由于两个隔离通道高度匹配,通道间串扰很小,并且采用两通道输入输出反向设计,大大简化可隔离器与所隔离两端的硬件连接。
图6 ADUM1201内部框图ADUM1201正常工作时,两端的供电源需要同时上电才能保证ADUM1201两通道都能正常工作,如果有一个没有上电就能导致整个芯片无法正常工作。
图7 ADUM1201的应用图2 隔离型RS-485收发器高集成度及稳定性,改变传统的分立隔离方案;典型型号:ADM2483、ADM2587EADM2483功能上相当于集成了三个单通道的光耦和一个RS485收发器,速率是500Kbps,封装是SOW—16。
图8 ADM2483内部框图体积小:原来需要用三个6N137和一个MAX485、还有一个DC-DC隔离电源模块来做RS485通讯的接口隔离,现在只需用一个ADM2483和一个DC-DC隔离电源模块就可以了,因为磁隔离技术属于电压型,所以无需外接限流电阻,而且前端支持3.3V/5V供电,大大简化了电路和提高了性能。
独特的电源监控功能:ADM2483有一个电源监控脚PV,这个引脚的功能是供电电源监测,当供电电源低于2.0V时,此引脚置低,ADM2483不工作,当供电电源高于2.0V时,此引脚则会自动置高,ADM2483工作,一般在实际应用中,将其置高或悬空(注:置高时最好接一10K左右上拉电阻,以防电流过大将PV脚烧坏)。
图8 ADM2483的应用图A、B总线端:ADM2483内部集成的RS485收发器,具有热关断与输入失效保护功能。
但ADM2483并不具有ESD保护功能(最多人体模式可到4000V),所以,总线端需加保护电路。
3 隔离型RS-232收发器完全的数据隔离,以单芯片实现RS-232接口隔离;典型型号:ADM3251EADM3251E是一款高速、2.5 kV完全隔离、单通道RS-232/V.28收发器,采用5 V单电源供电,数据速率高达460 kbps。