概述
ADuM4121/ADuM4121-1為2 A隔離式、單通道驅(qū)動(dòng)器，采用ADI公司的iCoupler?技術(shù)提供精密隔離。ADuM4121/ADuM4121-1提供5 kV rms隔離，采用8引腳寬體SOIC封裝。這些隔離器件將高速CMOS與單芯片變壓器技術(shù)融為一體，具有優(yōu)于脈沖變壓器和柵極驅(qū)動(dòng)器組合等替代器件的出色性能特征。

ADuM4121/ADuM4121-1采用2.5 V至6.5 V輸入電壓工作，可與較低電壓系統(tǒng)兼容。與采用高壓電平轉(zhuǎn)換方法的柵極驅(qū)動(dòng)器相比，ADuM4121/ADuM4121-1的輸入與輸出之間具有真電氣隔離優(yōu)勢(shì)。

ADuM4121/ADuM4121-1集成內(nèi)部米勒箝位，在2 V時(shí)可在柵極驅(qū)動(dòng)輸出的下降沿上激活，提供具有較低阻抗路徑的驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O，以減少米勒電容感應(yīng)導(dǎo)通的可能性。

有很多選項(xiàng)可用于熱關(guān)斷使能或禁用。因此，ADuM4121/ADuM4121-1可在各種開(kāi)關(guān)電壓范圍內(nèi)對(duì)絕緣柵極雙極性晶體管(IGBT)/金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)配置的開(kāi)關(guān)特性進(jìn)行可靠控制。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM4121 ADuM4121-1集成內(nèi)部米勒箝位的高壓、隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器，具有熱關(guān)斷功能的2A輸出技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 開(kāi)關(guān)電源
• 隔離式IGBT/MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器
• 工業(yè)逆變器
• 氮化鎵(GaN)/碳化硅(SiC)功率器件

特性

• 峰值輸出電流：2 A (<2 Ω R DSON )
• 2.5 V至6.5 V輸入
• 4.5 V至35 V輸出
• 欠壓閉鎖(UVLO)：2.5 V VDD1
• VDD2上提供多個(gè)UVLO選項(xiàng)
  • A級(jí)：VDD2上的UVLO：4.4 V（典型值）
  • B級(jí)：VDD2上的UVLO：7.3 V（典型值）
  • C級(jí)：VDD2上的UVLO：11.3 V（典型值）
• 精密時(shí)序特性
• 隔離器和驅(qū)動(dòng)器傳播延遲：53 ns（最大值）
• CMOS輸入邏輯電平
• 工作結(jié)溫最高可達(dá)：125°C
• 高共模瞬變抗擾度：>150 kV/μs
• 默認(rèn)低電平輸出
• 內(nèi)部米勒箝位
• 安全和法規(guī)認(rèn)證（申請(qǐng)中）
  • UL認(rèn)證符合UL 1577
  • 1分鐘5 kV rms，SOIC長(zhǎng)封裝
• CSA元件驗(yàn)收通知5A
• 符合VDE標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)（申請(qǐng)中）
• DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)：2006-12
• VIORM = 849 V峰值
• 8引腳寬體SOIC封裝

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

在期望開(kāi)關(guān)器件的柵極具備快速上升沿的情況下，需要用到柵極驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于大多數(shù)增強(qiáng)型功率器件，其柵極信號(hào)需參考源極或發(fā)射極節(jié)點(diǎn)。由于驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)與柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出之間必須實(shí)現(xiàn)隔離，所以在半橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，源極或發(fā)射極節(jié)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)。開(kāi)關(guān)時(shí)間取決于驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。緩沖級(jí)采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）推挽結(jié)構(gòu)，可減少總延遲時(shí)間，并增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)器的最終驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。

ADuM4121/ADuM4121 - 1 通過(guò)高頻耦合器實(shí)現(xiàn)控制側(cè)與柵極驅(qū)動(dòng)器輸出側(cè)之間的隔離，該耦合器借助由聚酰亞胺絕緣層分隔的芯片級(jí)變壓器線圈來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。ADuM4121/ADuM4121 - 1 采用的編碼方案是正邏輯開(kāi)關(guān)鍵控（OOK），即高電平信號(hào)通過(guò)載波頻率的存在來(lái)傳輸，該載波頻率為芯片級(jí)變壓器線圈的 iCoupler 頻率。正邏輯編碼確保當(dāng)柵極驅(qū)動(dòng)器的輸入側(cè)未通電時(shí)，輸出為低電平信號(hào)。低電平狀態(tài)會(huì)驅(qū)動(dòng)大多數(shù)安全增強(qiáng)模式電源器件，適用于可能出現(xiàn)直通情況的電路結(jié)構(gòu)。該架構(gòu)旨在實(shí)現(xiàn)高共模瞬變抗擾度，以及對(duì)電噪聲和磁干擾的高抗擾性。輻射發(fā)射通過(guò)擴(kuò)頻 OOK 載波以及差分線圈布局等其他技術(shù)得以降低。圖 20 展示了 ADuM4121/ADuM4121 - 1 采用的編碼方式。

應(yīng)用信息

印刷電路板（PCB）布局

ADuM4121/ADuM4121 - 1數(shù)字隔離器無(wú)需用于邏輯接口的外部接口電路。需要進(jìn)行電源旁路，如圖21所示，在輸入和輸出電源引腳處使用0.01 μF至0.1 μF的小陶瓷電容進(jìn)行高效旁路。在輸出電源引腳VISO2上，建議額外添加一個(gè)10 μF的電容，為ADuM4121/ADuM4121 - 1驅(qū)動(dòng)輸出提供所需的電荷。在輸出電源引腳處，應(yīng)避免使用過(guò)孔，或使用多個(gè)過(guò)孔來(lái)降低旁路時(shí)的電感。較小電容兩端與輸入或輸出電源引腳之間的總引腳長(zhǎng)度不得超過(guò)20毫米。

V+和V - 工作原理

ADuM4121/ADuM4121 - 1有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輸入V+和V - ，用于控制IGBT柵極驅(qū)動(dòng)輸入VGOUT 。V+和V - 引腳均接受CMOS電平信號(hào)。通過(guò)將V+引腳置高或V - 引腳置低來(lái)控制輸入邏輯。當(dāng)V - 引腳為低電平時(shí)，V+引腳接受正邏輯。如果V+保持高電平，V - 引腳接受負(fù)邏輯。更多詳細(xì)信息見(jiàn)圖23。

傳播延遲相關(guān)參數(shù)

傳播延遲是描述邏輯信號(hào)通過(guò)一個(gè)元件所需時(shí)間的參數(shù)。到邏輯0輸出的傳播延遲可能與到邏輯1輸出的傳播延遲不同。ADuM4121/ADuM4121 - 1的傳播延遲如圖24所示。上升時(shí)間tRise定義為輸出從輸入高邏輯閾值VIH上升到10%閾值的時(shí)間。同樣，下降時(shí)間tFall定義為輸出從輸入下降邏輯低電壓閾值VIL下降到90%閾值的時(shí)間。上升和下降時(shí)間取決于負(fù)載條件，且通常不包含在傳播延遲中，因?yàn)樗鼈儾⒎菛艠O驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)特性。

通道間匹配是指單個(gè)ADuM4121/ADuM4121 - 1器件內(nèi)各通道之間傳播延遲的最大差異量。

傳播延遲偏差是指在相同條件下工作的多個(gè)ADuM4121/ADuM4121 - 1器件之間傳播延遲的最大差異量。

欠壓鎖定（UVLO）

ADuM4121/ADuM4121 - 1對(duì)器件的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)均設(shè)有欠壓鎖定保護(hù)。如果初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)電壓低于欠壓鎖定下降沿閾值，器件輸出將為低電平信號(hào)。在ADuM4121/ADuM4121 - 1上電后，上升沿欠壓鎖定閾值使器件能夠輸出找到輸入信號(hào)。該器件內(nèi)置遲滯特性，可抵御小電壓源紋波。初級(jí)側(cè)欠壓鎖定閾值在所有型號(hào)中通用。次級(jí)輸出欠壓鎖定閾值有三種選項(xiàng)，列于表12中。