Texas Instruments ISOW7721兩通道數字隔離器是一款電流隔離數字隔離器，集成了低排放高效功率轉換器。集成的直流-直流轉換器提供高達550mW隔離電源。該功能消除了在空間受限的隔離式設計中對單獨的隔離式電源的需求。如果需要額外功率，Texas Instruments ISOW7721支持多器件鏈接，在系統中使用兩個器件將集成功率輸出提高到>1W。

數據手冊：*附件：Texas Instruments ISOW7721兩通道數字隔離器數據手冊.pdf

特性

• 100Mbps數據速率
• 低排放、低噪聲的集成式直流-直流轉換器
  • 輻射經過優化，符合CISPR 32和EN 55032 B類標準，在2層電路板上的裕度>5dB
  • 25MHz的低頻電源轉換器可實現低噪聲性能
  • 低輸出紋波：24mV
• 高效率輸出功率
  • 最大負載時的效率：46%
  • 高達0.55W的輸出功率
  • VISOOUT精度：±5%
  • 最大可用負載電流：110mA（5V至5V時）
  • 最大可用負載電流：140mA（5V至3.3V時）
  • 最大可用負載電流：60mA（3.3V至3.3V時）
• 支持多ISOW7721鏈將系統功率輸出提高到>1W和>200mA
• 用于通道隔離器和電源轉換器的獨立電源
  • 邏輯電源 (V IO )：1.71V至5.5V
  • 電源轉換器電源 (V DD )：3V至5.5V
• 穩健的電磁兼容性 (EMC)
  • 系統級ESD、EFT和浪涌抗擾性
  • ±8kV IEC 61000-4-2接觸放電保護（整個隔離柵）
• 增強型和基礎型隔離選項
• 高CMTI：100kV/μs（典型值）
• 安全相關認證（計劃中）
  • 符合DIN VDE V 0884-11:2017-01標準的VDE增強型和基礎型絕緣
  • UL 1577組件認證計劃
  • IEC 62368-1、IEC 61010-1、IEC 60601-1和GB 4943.1-2011認證
• 擴展溫度范圍：40°C至+125°C
• 20引腳寬體SOIC封裝

簡化示意圖

ISOW7721集成隔離電源與數字隔離器的技術解析與應用指南

一、產品核心特性

ISOW7721是德州儀器推出的創新型集成器件，將兩通道數字隔離器與高效DC-DC轉換器整合在單芯片中。該器件采用20引腳寬體SOIC封裝(12.83mm×7.5mm)，具有以下突出特性：

?隔離性能亮點?：

• ?強化隔離等級?：通過VDE 0884-11認證，支持5000VRMS工作電壓和7071VPK瞬態隔離電壓
• ?超高CMTI性能?：典型值達100kV/μs，確保惡劣電磁環境下的穩定傳輸
• ?雙隔離屏障設計?：信號通道采用SiO?電容隔離，電源通道采用變壓器磁隔離

?電源轉換特性?：

• ?寬輸入范圍?：3V至5.5V（VDD），支持1.71V至5.5V邏輯電源（VIO）
• ?可調輸出?：通過VSEL引腳選擇3.3V或5V輸出（精度±5%）
• ?輸出能力?：最高提供550mW功率（5V輸出時110mA，3.3V輸出時140mA）
• ?低紋波設計?：典型輸出紋波僅24mV（20MHz帶寬）

?數據傳輸性能?：

• ?高速傳輸?：支持100Mbps數據速率
• ?低傳播延遲?：5V供電時典型值7.6ns，最大值15.7ns
• ?通道配置?：1個正向通道（INA→OUTA）和1個反向通道（INB→OUTB）

二、創新架構設計

2.1 集成電源管理系統

器件采用創新的反饋控制架構，通過專用隔離通道實現次級電壓監測。關鍵設計特點包括：

• ?多級保護機制?：集成過壓鎖定（OVLO）、欠壓鎖定（UVLO）和熱關斷（165°C觸發）
• ?軟啟動控制?：典型啟動時間1.9ms，有效抑制浪涌電流
• ?多設備級聯?：支持最多8片并聯，擴展輸出能力至1W/200mA以上

2.2 信號傳輸技術

數據通道采用優化的OOK調制方案：

• ?載波抑制技術?：通過差分信號處理和屏蔽層設計降低輻射
• ?失效保護設計?：輸入失電時自動進入預設狀態（ISOW7721輸出高，ISOW7721F輸出低）
• ?使能控制?：通過EN_IOx引腳實現通道獨立啟停（響應時間<300ns）

三、關鍵設計規范

3.1 電源設計參數

3.2 信號完整性要求

• ?布局規范?：
  1. 高頻去耦電容（10nF）距引腳<1mm
  2. VDD/VISOOUT走線對稱布置，長度匹配±5%
  3. 禁止在VISOOUT/GND2區域4mm內布置金屬走線
• ?EMC設計?：
  • 輻射發射優化至CISPR 32 Class B余量>5dB
  • 推薦使用四層板設計（信號-地-電源-信號）