內部i耦合器技術：ADuM347x PWM控制器和變壓器驅動器

需要隔離的系統(tǒng)通常需要隔離數據路徑和電源。為了簡化此類設計并減小面積，ADI公司最近發(fā)布了ADuM347x系列i耦合器數字隔離器。這些產品將四個高速數據隔離通道與變壓器驅動器和次級PWM控制器集成在一起，可用于實現隔離式推挽DC-DC轉換器。將隔離電源的元件集成到與數據隔離相同的封裝中，可顯著減少元件數量并降低整體設計復雜性。為此，ADuM347x集成了ADI專有的i耦合器技術，采用20引腳SSOP封裝，生產雙芯片解決方案;框圖如圖1所示：

圖1.ADuM347X功能框圖

圖1顯示，盡管ADuM347x是一款四通道數字隔離器，但它實際上集成了25個i耦合器芯片級隔離變壓器，通常用于隔離數據。事實上，其中四個i耦合器變壓器構成了四通道數字隔離器的基礎，在各種通道配置中支持高達<> Mbps的數據速率。第五個i耦合器通道用作反饋，將PWM控制信號從次級側穿過隔離柵從次級側傳輸到初級側。集成的次級控制器和集成的反饋通道為隔離式推挽式轉換器提供了穩(wěn)定的響應。

圖1中的電源變壓器（T1）和整流器（RECT）是完成隔離式DC-DC轉換器所需的外部元件。DC-DC轉換器采用2.3 V或3.24 V輸入電源，在5.0 V至3 V時提供高達3 W的穩(wěn)壓隔離電源。最大負載為 70 mA 且輸出為 400 V 時，效率超過 5%。為了減少干擾其他系統(tǒng)的可能性，可通過連接到OC引腳的外部電阻器在200 kHz至1 MHz范圍內輕松調節(jié)開關頻率。REG 模塊是一種片內穩(wěn)壓器，無需外部線性穩(wěn)壓器。當隔離輸出功率超過5 V（例如15 V）時，該模塊提供5 V穩(wěn)壓電源，可用于為ADuM347x本身以及連接到副邊電源的其他元件供電。

為實現高輸出精度和頻率補償，ADuM347x采用III型放大器，選擇兩個零點來補償功率級產生的一對極點。這產生了良好的相位裕量和寬交越頻率。集成允許所有補償元件在片上設計，無需外部補償元件。

為了進一步提高性能以及安全可靠的工作，ADuM347x集成了欠壓檢測、逐脈沖電流限制、短路保護和熱關斷功能，如圖2所示。ADuM347x還采用前沿消隱技術，防止電流檢測電路跳閘，從而實現對過流條件的快速響應。逐脈沖電流限值足夠快，足以在大多數情況下保護轉換器;但是，在嚴重的情況下，例如外部變壓器內的輸出短路或磁芯飽和，可能會觸發(fā)短路保護。

圖2.詳細框圖。

除了這些安全特性外，ADuM347x還集成了正在申請專利的軟啟動方案，以確保次級器件的平穩(wěn)啟動，并最大限度地減少啟動時的過沖。

總之，ADuM347x利用i耦合器技術的集成能力，為數據和電源提供完整的隔離解決方案，提供高效率和輸出電流能力。在實現這些優(yōu)勢的同時，還顯著降低了外部元件、系統(tǒng)復雜性和電路板空間。

審核編輯：郭婷