概述
ADuM4121/ADuM4121-1為2 A隔離式、單通道驅(qū)動器，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)動器相比，ADuM4121/ADuM4121-1的輸入與輸出之間具有真電氣隔離優(yōu)勢。

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

有很多選項可用于熱關(guān)斷使能或禁用。因此，ADuM4121/ADuM4121-1可在各種開關(guān)電壓范圍內(nèi)對絕緣柵極雙極性晶體管(IGBT)/金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)配置的開關(guān)特性進行可靠控制。
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)動器，具有熱關(guān)斷功能的2A輸出技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 開關(guān)電源
• 隔離式IGBT/MOSFET柵極驅(qū)動器
• 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UVLO選項
  • A級：VDD2上的UVLO：4.4 V（典型值）
  • B級：VDD2上的UVLO：7.3 V（典型值）
  • C級：VDD2上的UVLO：11.3 V（典型值）
• 精密時序特性
• 隔離器和驅(qū)動器傳播延遲：53 ns（最大值）
• CMOS輸入邏輯電平
• 工作結(jié)溫最高可達：125°C
• 高共模瞬變抗擾度：>150 kV/μs
• 默認低電平輸出
• 內(nèi)部米勒箝位
• 安全和法規(guī)認證（申請中）
  • UL認證符合UL 1577
  • 1分鐘5 kV rms，SOIC長封裝
• CSA元件驗收通知5A
• 符合VDE標(biāo)準(zhǔn)證書（申請中）
• 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)動器。對于大多數(shù)增強型功率器件，其柵極信號需參考源極或發(fā)射極節(jié)點。由于驅(qū)動電路的控制信號與柵極驅(qū)動器的輸出之間必須實現(xiàn)隔離，所以在半橋等拓撲結(jié)構(gòu)中，源極或發(fā)射極節(jié)點會出現(xiàn)擺動。開關(guān)時間取決于驅(qū)動強度。緩沖級采用互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）推挽結(jié)構(gòu)，可減少總延遲時間，并增強驅(qū)動器的最終驅(qū)動強度。

ADuM4121/ADuM4121 - 1 通過高頻耦合器實現(xiàn)控制側(cè)與柵極驅(qū)動器輸出側(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變壓器線圈來傳輸數(shù)據(jù)。ADuM4121/ADuM4121 - 1 采用的編碼方案是正邏輯開關(guān)鍵控（OOK），即高電平信號通過載波頻率的存在來傳輸，該載波頻率為芯片級變壓器線圈的 iCoupler 頻率。正邏輯編碼確保當(dāng)柵極驅(qū)動器的輸入側(cè)未通電時，輸出為低電平信號。低電平狀態(tài)會驅(qū)動大多數(shù)安全增強模式電源器件，適用于可能出現(xiàn)直通情況的電路結(jié)構(gòu)。該架構(gòu)旨在實現(xiàn)高共模瞬變抗擾度，以及對電噪聲和磁干擾的高抗擾性。輻射發(fā)射通過擴頻 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)字隔離器無需用于邏輯接口的外部接口電路。需要進行電源旁路，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的小陶瓷電容進行高效旁路。在輸出電源引腳VISO2上，建議額外添加一個10 μF的電容，為ADuM4121/ADuM4121 - 1驅(qū)動輸出提供所需的電荷。在輸出電源引腳處，應(yīng)避免使用過孔，或使用多個過孔來降低旁路時的電感。較小電容兩端與輸入或輸出電源引腳之間的總引腳長度不得超過20毫米。

V+和V - 工作原理

ADuM4121/ADuM4121 - 1有兩個驅(qū)動輸入V+和V - ，用于控制IGBT柵極驅(qū)動輸入VGOUT 。V+和V - 引腳均接受CMOS電平信號。通過將V+引腳置高或V - 引腳置低來控制輸入邏輯。當(dāng)V - 引腳為低電平時，V+引腳接受正邏輯。如果V+保持高電平，V - 引腳接受負邏輯。更多詳細信息見圖23。

傳播延遲相關(guān)參數(shù)

傳播延遲是描述邏輯信號通過一個元件所需時間的參數(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。上升時間tRise定義為輸出從輸入高邏輯閾值VIH上升到10%閾值的時間。同樣，下降時間tFall定義為輸出從輸入下降邏輯低電壓閾值VIL下降到90%閾值的時間。上升和下降時間取決于負載條件，且通常不包含在傳播延遲中，因為它們并非柵極驅(qū)動器的標(biāo)準(zhǔn)特性。

通道間匹配是指單個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對器件的初級側(cè)和次級側(cè)均設(shè)有欠壓鎖定保護。如果初級側(cè)或次級側(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。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。該器件內(nèi)置遲滯特性，可抵御小電壓源紋波。初級側(cè)欠壓鎖定閾值在所有型號中通用。次級輸出欠壓鎖定閾值有三種選項，列于表12中。