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隔离电源模块常用芯片
隔离电源模块是电子设备电路中常用的一种电源模块。
它能够有效地隔离输入输出之间的电气信号，防止电路中出现潜在的接地故障和电压干扰。
在隔离电源模块中，常用的芯片有以下几种：
1. LT8300：这是一种高效率隔离型DC/DC转换器芯片，能够在输入电压范围内实现高达92%的转换效率。
它支持多种输入电压和输出电压，并具有过热保护和短路保护功能。
2. ADuM3190：这是一种高速隔离型数字隔离器芯片，能够在高达1 Mbps的数据速率下实现高精度的信号隔离。
它支持多种输入电压和输出电压，并具有电磁干扰和电压浪涌保护功能。
3. CS8122：这是一种高精度隔离型电流传感器芯片，能够实现高达±200A的电流测量范围。
它支持多种输入电压和输出电压，并具有过载保护和短路保护功能。
4. ISO1540：这是一种高速隔离型数字隔离器芯片，能够在高达100 Mbps的数据速率下实现高精度的信号隔离。
它支持多种输入电压和输出电压，并具有电磁干扰和电压浪涌保护功能。
以上是隔离电源模块中常见的芯片，它们能够为电子设备提供高效、精确、可靠的隔离电源解决方案。
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双通道数字隔离器ADUM1200/ADUM1201中文资料
一、功能描述：~i%c:/ -
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ADuM120x是基于ADI（Analog device, inc）公司的iCoupler磁耦隔离技术的双通道数字隔离器。
采用了高速CMOS工艺和芯片级的变压器技术，在性能、功耗、体积等
各方面都有光电隔离器件无法比拟的优势。
iCoupler磁耦隔离技术是ADI公司的一项专利隔离技术，
它是一种基于芯片尺寸的变压器隔离技术，
而非传统的光电耦合器所采用的发光二极管（LED）与光敏三极管的组合。
由于其取消了光电耦合器中影响效率的光电转换环节，
因此其功耗仅为光电耦合器的1/10~1/60。
iCoupler数字接口具有稳定的性能特征，
具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力。
消除了光电耦合不稳定的电流传输率，非线性传输，温度和使用寿命等方面的问题。
ADuM120x隔离器在一个器件中提供两个独立的隔离通道。
两侧工作电压为2.7V~5.5V，支持低电压工作并能实现电平转换。
另外，ADuM120x具有很低的脉宽失真（<3ns）。
与其他光电隔离的解决方案不同的是，ADuM120x还具有直流校正功能，
有一个刷新电路保证即使不存在输入跳变的情况下输出状态也能与输入状态相匹配，
这对于上电状态和具有低数据速率的输入波形或恒定的直流输入情况下是很重要的。
此外，ADuM1200W和ADuM1201W是符合车用等级，工作温度达到125℃。
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首款用于数据和电源隔离的单芯片解决方案美国模拟器件公司发布了业界首款用于数据和电源隔离的单芯片解决方案isoPower ADuM524x，从而扩展了其业界领先的iCouler®系列数字隔离器。
不像现有的解决方案那样需要用很多元件配置而成的分立的信号和电源电路，新发布的先进的解决方案为工业、仪器仪表和电源系统的设计工程师提供了一种简单、低成本、节省空间的解决方案。
这些产品采用了ADI 公司新的isoPowerTM 专利技术将微电源和独立的信号通道集成在一起。
这样就无需由光耦合器、变压器和其它元件组成的结构复杂、体积大而且成本高的解决方案，因此成本降低70％，印制电路板（PCB）面积节省80％。
今天发布的产品ADuM5240，ADuM5241 和ADuM5242 都是采用isoPower 技术的双通道隔离器。
这些新产品都以8 引脚SOIC 封装(小外形集成电路)供货，它们将一个隔离的电源和两个数字信号通道集成在一起构成一种适合工厂自动化设备、仪器仪表和次级控制电源需要的低功耗应用的完整的隔离解决方案。
在这类应用中，设计工程师承受着减小尺寸、降低成本和缩短开发时间的巨大压力，ADuM524x 系列产品以单芯片解决方案简化了隔离设计的难题。
像所有的iCoupler 产品一样，这些新的器件都将符合北美和欧洲主要机构批准的关于产品发布的安全法规。
采用isoPower 技术的ADuM524x iCoupler 数字隔离器ADuM524x 产品采用isoPower 技术将一个带隔离的DC/DC 变换器与两通道数字信号隔离器集成在一颗采用8 引脚的SOIC 封装的芯片上。
其中集成的DC/DC 变换器能提供50 mW 功率5 V 带隔离的稳压电源以适合低功耗应用。
ADuM524x 器件采用2.7 V~5.5 V 单电源供电，其内部的DC/DC 变换器要求电源电压高于4.5 V。
其中的信号通道具有优良的定时指标：传播延迟小于55 ns，通道间匹配误差优于3 ns。
数字电源中的隔离—原因及方式随着互联网和通信基础设施的蓬勃发展，数字控制技术在电信、网络和计算机的电源系统中越来越受欢迎，因为这类技术具备灵活性、器件数量减少、先进的控制算法、系统通信、对外部噪声和参数变化不太敏感等极具吸引力的优势。
数字电源广泛用于高端服务器、存储、电信砖式模块等经常会有隔离需求的应用。
隔离在数字电源中的挑战是在紧凑的面积下如何快速准确地传输数字信号或模拟信号通过隔离边界。
1 然而，传统光耦的解决方案有带宽比较低，电流传输比(CTR)会随温度和时间发生大幅变化等问题。
而变压器的解决方案有体积庞大、磁饱和等问题。
这些问题限制了光耦合器或变压器在某些高可靠性应用、紧凑型应用以及长寿命应用中的使用。
本文讨论利用ADI公司iCoupler®产品的数字隔离技术，来解决在数字电源设计中遇到的这些问题。
需要隔离的原因在设计电源时，遵守安全标准对于保护操作人员及其他人员免受电击和有害能量的侵害至关重要。
隔离是满足安全标准要求的重要方法。
许多全球机构（比如欧洲的VDE和IEC以及美国的UL）规定了不同输入和输出电压（稳态和瞬态）水平的隔离要求。
例如，在UL60950中介绍了五类绝缘：功能绝缘：仅在设备正常运行时需要的绝缘。
基本绝缘：提供基本电击防护的绝缘。
补充绝缘：基本绝缘外的独立绝缘，用于在基本绝缘发生故障的情况下降低电击风险。
双重绝缘：包括基本绝缘和补充绝缘的一种绝缘。
加强绝缘：一种单一绝缘系统，提供一定程度的电击防护，在本标准规定的条件下相当于双重绝缘。
原边控制与副边控制对比根据控制器的位置，隔离电源控制方式分为原边控制和副边控制两种。
表1对比了原边控制和副边控制的功能。
在下表中，UVP和OVP分别代表欠压保护和过压保护。
表1. 原边控制与副边控制的功能对比副边控制ADP1051是ADI公司先进的数字电源控制器，具有PMBus™接口，面向中间总线转换器等高功率密度和高效率应用。
2ADP1051基于灵活的状态机架构，提供众多颇具吸引力的特性，比如反向电流保护、预偏置启动、恒流模式、可调输出电压压摆率、自适应死区时间控制以及伏秒平衡，与模拟解决方案相比，减少了大量的外部元件。
双通道数字隔离芯片解释说明1. 引言1.1 概述双通道数字隔离芯片是一种重要的电子元件，用于解决电路信号隔离和保护的问题。
它能够将输入信号和输出信号之间实现高度可靠的电气隔离，防止输入端的干扰信号传播到输出端，并保证数据的安全性。
这种芯片在现代电子设备中应用广泛，从工业自动化系统到医疗仪器等领域都有其身影。
1.2 文章结构本文将对双通道数字隔离芯片进行详细介绍和分析。
首先，在引言部分我们将给出该文章的结构，包括各个章节内容简介和组织框架。
接下来，第二节将对双通道数字隔离芯片的定义、原理和工作原理进行解释说明。
在第三节中，我们将重点讨论第一通道相关要点，包括数字隔离技术介绍、设计要求以及实现方式和性能评估。
然后在第四节，我们将深入探讨第二通道相关要点，同样包括技术介绍、设计要求以及实现方式和性能评估。
最后，在结论部分我们将总结主要观点，并提出未来研究方向。
1.3 目的本文的目的是为读者提供关于双通道数字隔离芯片的全面了解。
我们将对该芯片的原理、工作方式以及在不同应用领域中的重要性进行解释和阐述。
通过详细探讨第一通道和第二通道，读者将能够更好地理解双通道数字隔离芯片的设计要求和实现方式，并深入了解其性能评估方法。
最后，我们希望通过总结观点并提出未来研究方向，促进该领域的发展与创新。
2. 双通道数字隔离芯片2.1 定义和原理双通道数字隔离芯片是一种电子元件，用于在不同电路之间提供高度可靠的电气隔离。
它基于数字隔离技术，通过光耦合器、磁耦合器或者互感器等方式，将输入信号与输出信号之间实现完全的电气隔离。
该芯片的原理是利用特殊材料和工艺，在芯片内部划分出两个独立的电路区域，并以某种方式引入物理屏障。
这样可以避免因输入端与输出端直接相连而可能引发的干扰、噪声或者潜在的安全风险。
2.2 工作原理双通道数字隔离芯片通过将输入信号转换成光、磁或者电压等形式进行传输，并在输出端将其重新转换回原有形式，使得输入信号与输出信号之间无任何导电连接。
如何在一个封装中将数据和电源隔离提供完全隔离？设计需要电流隔离的系统的一个共同挑战是找到一种经济高效，节省空间的方法来隔离电源和数据。
虽然存在许多用于隔离数据的商用解决方案，但隔离电源通常需要在设计定制隔离电源或使用昂贵的分立隔离DC-DC转换器之间进行不令人满意的选择。
这种挑战的产生是因为传统的隔离器（如光耦合器）可以隔离数据但不能产生功率，而变压器可以隔离电源，但隔离大多数数据通道既不是空间也不是成本效益。
定制隔离电源可以在高容量时具有成本效益，并且它们可以为给定的应用程序提供恰当的性能水平。
但是，它们需要设计专业知识和单独的安全认证，这增加了开发时间和成本。
第二种选择，分立隔离式DC-DC转换器可缩短开发时间并减少占用空间;然而，它们通常是定制电源成本的两倍以上，并且它们的隔离额有限。
ADI公司i 耦合器®产品iso Power ™技术提供了一种新方法，可在不影响数据速率和隔离等级的情况下大幅降低尺寸和成本。
它始于i 耦合器数字隔离器，采用芯片级微变压器，与光耦合器中使用的LED和光电二极管形成对比。
与光耦合器相比，i 耦合器产品消耗更少的功率，实现更高的数据速率并提供更精确的时序;但仍提供高达5 kV的隔离额定值。
随着五年前推出i 耦合器技术，超过5000万个数字隔离通道提供了安全可靠的数据传输。
这些设备中的相同变压器可用于制作隔离式DC-DC转换器，在一个表面贴装封装中创建完整的隔离解决方案。
使用ADI公司的iso 电源技术，新系列器件集成了50 mW的隔离电源和两个10 Mbps数据通道，具有2.5 kV隔离，可在一个封装中提供整体解决方案。
ADI公司的ADuM524x产品通过隔离变压器传输数据提供电流隔离，使用集成CMOS 电子器件进行信号调理。
相同的芯片级变压器用于产生隔离电源，但CMOS电子器件驱动初级侧，然后整流并调节隔离次级侧的电源。
由此产生的内部DC-DC转换器为ADuM524x的隔离侧供电，并在5 V时提供高达10 mA的电流，用于各种应用。
ADIADuM隔离DC－DC控制器参考设计方案ADIADuM4471隔离DC－DC控制器参考设计方案ADI公司的ADuM4471是一款内嵌MOSFET驱动器和校准器的四通道数字光电隔离DC-DC功率控制器，基于ADI先进iCoupler®技术，该控制器内部集成次边PWM光电隔离反馈补偿回路。
有效减少了外部光电隔离电路和补偿回路的元器件，为实现小型化设计提供了基础。
该控制器输入电压为5V或3V，输出电压范围为：3.3V-24V。
单路输出功率可以达到 2.5Ｗ。
四通道可分别灵活独立配置，以满足用户不同的应用需要。
本文介绍了DADuM4471芯片的主要特性、方框图、应用方向。
评估板EVAL-ADuM5211EBZ的主要特性、电路图、材料清单和PCB元件布局图。
The ADuM4470/ADuM4471/ADuM4472/ADuM4473/ADuM44741 are quad-channel, digital isolators with a regulated dc-to-dc isolated power supply controller and an internal MOSFET driver. The dc-to-dc controller has an internal isolated PWM feedback from the secondary side, based on the iCoupler? chip scale transformer technology and complete loop compensation. This eliminates the need to use an optocoupler for feedback and compensates the loop for stability. The ADuM447x isolators provide a more stable output voltage and higher efficiency compared tounregulated isolated dc- to-dc power supplies. The fully integrated feedback and loop compensation in a wide-body SOIC package provide a smaller form factor and 8.3 mm creepage distance solution.The regulated feedback provides a relatively flat efficiency curve over the full output power range. The ADuM447x enable a dc-to-dc converter with a 3.3 V to 24 V isolated output voltage range from either a 5.0 V or a 3.3 V input voltage, with an output power of up to 2.5 W. The ADuM447x isolators provide four independent isolation channels in a variety of channel configurations and data rates.ADuM4471主要特性：Isolated PWM feedback with built in compensationPrimary side transformer driver for up to 2.5 W output power with 5 V input voltageRegulated adjustable output: 3.3 V to 24 VUp to 80% efficiencyQuad dc-to-25 Mbps (NRZ) signal isolation channels200 kHz to 1 MHz adjustable oscillatorSoft start function at power-upPulse-by-pulse overcurrent protectionThermal shutdown5000 V rms isolationHigh common-mode transient immunity: >25 kV/μs20-lead SOIC package with 8.3 mm creepageHigh temperature operation: 105°CADuM4471应用：Power supply start-up bias and gate drivesIsolated sensor interfacesProcess controlsRS-232/RS-422/RS-485 transceivers 图1. ADuM4471方框图EVAL-ADuM4471EBZ 主要特性：ADuM447x circuits, including 5kV rms isolated dc-to-dc convertersSingle supply (default)5 V input to 5 V output (regulated)Reconfigurable to 5 V input to 3.3 V output or 3.3 V input to 3.3 V outputDouble supply5 V input to 15 V output (regulated) and 7.5 V output (unregulated)Reconfigurable to 5 V input to 12 V output (regulated) and 6 V output (unregulated)Footprints for Coilcraft, Inc., and Halo Electronics, Inc., transformer optionsMultiple switching frequency optionsEVAL-ADuM4471EBZ电路图：图2. EVAL-ADuM4471EBZ电路图EVAL-ADuM4471EBZ材料清单：PCB元件布局图：。
ADUM1200/1201，ADUM1400/1401，ADUM3200/3201关键词：数字隔离器，磁耦，高速磁耦，多通道磁耦型号品牌封装ADUM1200 ADI SOP-8ADUM1400 ADI SOP-18ADUM3200 ADI SOP-8这几款是ADI公司生产的数字隔离器，或者叫磁耦，这些磁耦在高速多通道领域比光耦更具有性价比，因为磁藕的通道都可以集成在芯片上，而光耦的每个通道都要用到一对输入与输出芯片，且要每个通道在封装时要相互独立，因此ADI公司非常乐意用这些优势来宣传他们的产品。
ADUM1200与ADUM3200 ADUM1400ADUM1200与ADUM3200是双通道的，他们的传输速率最高可达到25Mbps，而ADUM1400是四通道的，传输速率最高可达90Mbps，因此仅从速度方面来讲，他们相比光耦是相当有优势的。
对于磁耦来说每个通道都包含：一个输入缓冲器，一个编码器（内置刷新发生器），一个隔离变压器，一个解码器（内置看门狗定时器）和一个输出缓冲器。
因为这些这些磁耦通常应用在一些现场总线中，而要想接受和发送信息在同一块磁耦上完成，因此就有必要有正向与反向的通道，比如下面的ADUM1201，ADUM3201，ADUM1401。
ADUM1201与ADUM3201ADUM1401我们可以看到ADUM1201与ADUM3201的功能基本上是一样的，那他们有什么区别呢？需要了解的是，由于磁耦采用CMOS技术，因此在系统级ESD (静电放电)、电涌电压、快速瞬变或其它过压条件下，它比光耦更容易受到闩锁或ESD的破坏。
为了更好地支持磁耦在恶劣ESD条件下的应用，ADI公司将推出的ADuM3xxx系列改进了电路设计和布局，提高了他们对ESD事件的耐受能力，当然他与ADUM1xxx系列的磁耦引脚和规格都是兼容的。
应用基于这些磁耦高速的传输速率和优秀的隔离能力，他们可应用在一些现场总线通信中，保障系统的安全与稳定。
前面分析了一些厂家的BMS，有些样机还时间没整理出来，只是提前看了下；通过拆解，获得了一些信息，就想把一些关键的设计方案拿出来再比较一下；这次先说说高低压隔离通信与隔离电源的几种方案。
BMS上有低压电路，也有高压电路，这个大家都知道；高低压电路之间是需要进行通信的，将高压采样的结果传递出来，这就需要使用通信隔离芯片，而隔离芯片的隔离两边都是需要供电的；另外高压电路采样是需要ADC的，ADC同样也是需要供电的；这里就先把隔离通信与隔离电源的作用简单做了一些介绍。
接下来介绍几种隔离通信与隔离电源的实现方案。
方案一：菊花链通信方案这种方案常出现在从控上，借助AFE特有的Daisy-Chain隔离通信功能，通过变压器（或电容）实现高低压之间通信的隔离，而且高压端的AFE完全从电池侧取电，不用再额外提供电源；例如之前分析小鹏的采样板，采用LTC6811和变压器实现的与低压端MCU 隔离通信。
方案二：高低压隔离两边自己供电这个方案进一步解释是这样的，首先采用了一个数字隔离芯片用于通信，隔离芯片的隔离两边都需要供电，然后高压侧由电池通过电压变换来供电，低压侧由低压供电；之前分析过特斯拉的MODEL S中的采样板是这个架构，如下图所示，感兴趣可以翻翻我之前发的拆解总结。
方案三：用成熟的隔离电源模块这种方案是指使用一个独立的电源模块去供电，之前有分析过亿能EV05 BMU，里面高低压隔离方案如下：隔离芯片为ISO7241，低压端由低压的5V供电；通过金升阳的一款隔离电源模块F0509实现高压端的9V电源输出，然后通过LDO转成高压端的5V，给隔离芯片供电。
方案四：数字隔离器自带隔离电源这个方案只需要一个合适的自带隔离电源的数字隔离器即可实现，例如ADI的ADUM5401。
之前在分析蓝威的采集板时，就遇到了此种方案，如下图所示：ADUM5401自带5V-5V的隔离电源，不需要额外的隔离电源。
方案五：外部搭建隔离电源这种方案就是完全自己搭建一个隔离电源，实现5V-5V，给数字隔离芯片供电。
