概述
[ADuM3223]/ADuM4223是4 A隔離式半橋柵極驅(qū)動(dòng)器，采用ADI公司的iCoupler ^?^ 技術(shù)，提供獨(dú)立且隔離的高端和低端輸出。ADuM3223能夠提供3000 V rms隔離，采用窄體16引腳SOIC封裝，ADuM4223則提供5000 V rms隔離，采用寬體16引腳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。

ADuM3223/ADuM4223隔離器均提供兩個(gè)獨(dú)立的隔離通道。這些器件采用3.0 V至5.5 V電源電壓工作，可與低壓系統(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，ADuM3223/ADuM4223的輸入與各輸出之間具有真電流隔離優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于輸入，各路輸出的持續(xù)工作電壓最高可達(dá)537V PEAK ，因而支持低端切換至負(fù)電壓。高端與低端之間的差分電壓最高可達(dá)800 V PEAK 。

因此，ADuM3223/ADuM4223可以在很寬的正或負(fù)切換電壓范圍內(nèi)，可靠地控制IGBT/MOSFET配置的開(kāi)關(guān)特性。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM3223 ADuM4223 5 KV rms隔離式精密半橋驅(qū)動(dòng)器技術(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
• 汽車(chē)

特性

• 峰值輸出電流：4 A
• 工作電壓
  • 高端或低端相對(duì)于輸入：537 VDCPEAK
  • 高端/低端差分：800 VDCPEAK
• 高工作頻率：
  1 MHz（最大值）
• 3.3 V至5 V CMOS輸入邏輯
• 4.5 V至18 V輸出驅(qū)動(dòng)
• UVLO：2.5 V VDD1
  • ADuM3223A/ADuM4223A UVLO：4.1 V V DD2
  • ADuM3223B/ADuM4223B UVLO：7.0 V V DD2
  • ADuM3223C/ADuM4223C UVLO：11.0 V V DD2
• 精確定時(shí)特性
  • 隔離器和驅(qū)動(dòng)器傳播延遲：54 ns（最大值）
  • 通道間匹配：5 ns（最大值）
• CMOS輸入邏輯電平
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 增強(qiáng)的系統(tǒng)級(jí)ESD保護(hù)性能，符合IEC 61000-4-x標(biāo)準(zhǔn)
• 工作結(jié)溫最高可達(dá)：125°C
• 熱關(guān)斷保護(hù)
• 默認(rèn)低電平輸出
• 安全和法規(guī)認(rèn)證
  • ADuM4223 16引腳寬體SOIC封裝
    • UL認(rèn)證(UL 1577)
      • 1分鐘5000 V rms，SOIC長(zhǎng)封裝
    • CSA元件驗(yàn)收通知5A
    • VDE合格證書(shū)
      • DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
      • VIORM = 849 V峰值
• 通過(guò)汽車(chē)應(yīng)用認(rèn)證

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

印刷電路板布局

ADuM3223/ADuM4223 數(shù)字隔離器的邏輯接口無(wú)需外部接口電路。強(qiáng)烈建議在輸入和輸出電源引腳處進(jìn)行電源去耦，如圖 18 所示。使用取值在 0.01μF 至 0.1μF 之間的小容量陶瓷電容，以實(shí)現(xiàn)良好的高頻去耦。為獲得最佳效果，建議在輸出端添加一個(gè) 10μF 的電容，為驅(qū)動(dòng) ADuM3223/ADuM4223 輸出的柵極電容充電提供電荷。在輸出電源引腳上，去耦電容的布線上應(yīng)避免使用過(guò)孔，且不要并聯(lián)空的焊盤(pán)，以降低去耦電容的電感。較小電容兩端的總走線長(zhǎng)度以及輸入或輸出電源引腳的走線長(zhǎng)度均不得超過(guò) 5mm 。

傳播延遲相關(guān)參數(shù)

傳播延遲是描述邏輯信號(hào)在組件中傳播所需時(shí)間的參數(shù)。低電平到高電平輸出的傳播延遲，可能與高電平到低電平輸出的傳播延遲不同。

通道間匹配是指單個(gè) ADuM3223/ADuM4223 組件內(nèi)不同通道之間，傳播延遲的最大差異量。

傳播延遲偏差是指在相同條件下運(yùn)行的多個(gè) ADuM3223/ADuM4223 組件之間，傳播延遲的最大差異量。

熱限制和開(kāi)關(guān)負(fù)載特性

對(duì)于隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器，輸入和輸出電路之間需要電氣隔離，這使得無(wú)法使用單個(gè)熱通路器件，因此熱量主要通過(guò)封裝耗散。

功耗受輸出電壓、開(kāi)關(guān)頻率、工作占空比和有效負(fù)載電容的限制，決定了主要的功耗。要計(jì)算每個(gè)通道內(nèi)的功耗，請(qǐng)使用以下公式：

P_{DISS}=C_{EFF}×(V_{DD2})^{2}×f_{SW}×D_{S W}×frac {R_{DS(ON)}}{R_{GATE}}

其中：

• C_{EFF} 是負(fù)載的有效電容。
• V_{DD2} 是次級(jí)側(cè)電源電壓。
• f_{SW} 是開(kāi)關(guān)頻率。
• R_{GATE} 是 ADuM3223 的開(kāi)關(guān)電阻（R_{GATE}：R_{P}、R_{N}）。
• R_{DS(ON)} 是外部柵極電阻。

要找到結(jié)溫相對(duì)于環(huán)境溫度的值，需將總功耗乘以 theta_{JA}（熱阻，即從結(jié)到環(huán)境的熱阻），然后加上環(huán)境溫度，即可得到內(nèi)部結(jié)溫。

每個(gè) ADuM3223/ADuM4223 隔離器輸出都有熱關(guān)斷保護(hù)功能。該功能通常在結(jié)溫達(dá)到約 150°C 時(shí)觸發(fā)，此時(shí)保險(xiǎn)絲功能啟動(dòng)，輸出切換到低電平。當(dāng)結(jié)溫從關(guān)斷值下降約 10°C 時(shí)，輸出恢復(fù)。

輸出負(fù)載特性

ADuM3223/ADuM4223 輸出信號(hào)決定了輸出的特性，其輸出級(jí)本質(zhì)上是一個(gè) N 溝道 MOSFET。柵極驅(qū)動(dòng)器負(fù)載響應(yīng)可使用典型的 MOSFET 模型進(jìn)行建模，其中包含由于 PCB 走線（R_{TRACE}）、串聯(lián)柵極電阻（R_{GATE}）和柵極到源極電容（C_{GS}）導(dǎo)致的阻抗，如圖 21 所示。