ADI ADUM2400ARWZ四通道数字隔离器中文资料

一、引言

在电子系统设计中，数字隔离器扮演着至关重要的角色，它们用于在电气系统的不同部分之间提供安全的电气隔离，同时保证数据的准确传输。Analog Devices（ADI）公司推出的ADUM2400ARWZ四通道数字隔离器，凭借其卓越的性能和广泛的应用范围，成为市场上备受瞩目的产品之一。本文将详细介绍ADUM2400ARWZ的型号类型、工作原理、特点、应用以及关键参数。

　　厂商名称：ADI

　　元件分类：数字隔离器

　　中文描述： 4通道,数字隔离器,5000V隔离电压,16针,SOIC,-40°C?105°C

　　英文描述： Digital Isolator CMOS 4-CH 1Mbps 16-Pin SOIC W Tube

　　在线购买：立即购买

　　ADUM2400ARWZ概述

　　Analog Devices的ADUM2400ARWZ是一系列四通道数字隔离器，包含Analog Device的iCoupler®技术。通过在这些隔离组件中结合高速CMOS和单片空心变压器技术，可提供优于光耦合器和其他集成耦合器设备的卓越性能。

　　特点

　　低功耗运行

　　双向通讯

　　直流至90Mbps(NRZ)的高数据速率

　　2ns最大脉冲宽度失真

　　2ns最大通道间匹配

　　＞25kV/?s高共模瞬变抗扰度

　　输出使能功能

　　应用领域

　　电源

　　医疗设备

　　电机驱动

　　通用高压多通道隔离

　　ADUM2400ARWZ中文参数

　　ADUM2400ARWZ引脚图

二、型号类型

ADUM2400ARWZ是Analog Devices公司基于其iCoupler®技术设计的一款高性能四通道数字隔离器。该系列产品还包括ADUM2400、ADUM2401和ADUM2402等多个型号，它们共享相同的核心技术和许多关键特性，但在具体参数和封装形式上可能有所不同。ADUM2400ARWZ具体采用16引脚SOIC封装，具有紧凑的体积和灵活的引脚布局，便于在各类电子系统中集成。

三、工作原理

ADUM2400ARWZ的工作原理基于iCoupler®技术，这是一种创新的信号隔离方法，它结合了高速CMOS和单片空心变压器技术。与传统的光耦合器相比，iCoupler技术避免了使用LED和光电二极管，从而消除了因这些元件特性变化而导致的性能不稳定问题。

在ADUM2400ARWZ中，输入侧的CMOS电路将数字信号转换为适合变压器传输的信号，然后该信号通过单片空心变压器传递到输出侧。输出侧的CMOS电路再将接收到的信号恢复为原始的数字信号。这种转换过程不仅实现了电气隔离，还保持了信号的完整性和高速传输能力。

四、特点

1. 高性能隔离：ADUM2400ARWZ提供高达5000V的隔离电压，有效保护系统免受电气噪声和故障电流的影响，确保数据传输的安全性和可靠性。

2. 高速数据传输：该隔离器支持高达1Mbps的数据传输速率（在某些条件下可达90Mbps），满足大多数高速数字通信应用的需求。

3. 低功耗：ADUM2400ARWZ在工作时功耗极低，每个通道在0 Mbps至2 Mbps的数据速率下功耗仅为1.0 mA（最大值），有助于降低系统整体能耗。

4. 双向通信能力：该隔离器支持双向通信，能够在两个隔离区域之间灵活地传输数据和控制信号。

5. 电平转换功能：ADUM2400ARWZ还具备3V/5V电平转换能力，使得它能够在不同电压等级的电路之间无缝连接。

6. 低脉冲宽度失真和通道间匹配：该隔离器具有低脉冲宽度失真（小于2ns）和严格的通道间匹配（小于2ns），确保数据传输的精确性和一致性。

7. 专利刷新特性：ADUM2400ARWZ具有已取得专利的刷新特性，可确保在没有输入逻辑转换的情况下以及在通电/断电条件下的直流正确性。

五、应用

ADUM2400ARWZ四通道数字隔离器因其卓越的性能和广泛的应用范围，被广泛应用于各种需要电气隔离和数字通信的场合。以下是其主要应用领域：

1. 医疗设备：在医疗设备中，电气隔离是保障患者安全的关键措施之一。ADUM2400ARWZ可用于隔离患者与设备之间的电气连接，防止电流泄漏和电气故障对患者造成伤害。

2. 电机驱动：在电机驱动系统中，ADUM2400ARWZ可用于隔离控制电路与电机驱动电路之间的电气连接，减少电磁干扰和噪声对控制信号的影响，提高系统的稳定性和可靠性。

3. 电源管理：在电源管理系统中，ADUM2400ARWZ可用于隔离不同电压等级的电路之间的电气连接，确保电源的稳定性和安全性。同时，它还可以用于隔离故障电流和过压保护电路，防止电源故障对系统造成损害。

4. 工业自动化：在工业自动化领域，ADUM2400ARWZ可用于隔离传感器、执行器和控制器之间的电气连接，确保数据传输的准确性和可靠性。同时，它还可以用于隔离高压设备和低压设备之间的电气连接，防止电气故障对设备和人员造成危害。

六、关键参数

以下是ADUM2400ARWZ的一些关键参数：

• 通道数目：4个独立隔离通道

• 封装类型：16引脚SOIC

• 最高数据速率：1Mbps（部分型号可达90Mbps）

• 隔离电压：5000V

• 工作温度范围：-40°C至+105°C

• 电源电压范围（根据具体型号可支持3V至5V）

• 静态电流：典型值下，每个通道在工作时消耗约1.0 mA（具体值可能因数据速率和供电电压而异）

• 脉冲宽度失真：小于2ns，确保信号传输的精确性

• 通道间匹配：小于2ns，保证各通道间数据传输的一致性

• 延迟时间：通常在几纳秒到几十纳秒之间，具体取决于工作条件和数据速率

• 共模瞬态抑制能力（CMTI）：高CMTI性能，能有效抵抗共模噪声和干扰，保证信号完整性

• 电平转换：支持3V至5V之间的电平转换，方便跨电压域通信

• 漏电流：极低漏电流，确保在隔离状态下无电流通过隔离屏障

• 供电电压容差：较宽的供电电压范围，允许一定程度的电压波动而不影响正常工作

• 热阻：低热阻设计，有助于散热，提高系统稳定性

• 封装尺寸：紧凑的SOIC封装，减小了PCB占用空间，便于在小型化设备中应用

• 环境兼容性：符合RoHS标准，无铅封装，符合环保要求

七、设计考虑

在设计包含ADUM2400ARWZ的电路时，需要考虑以下几个关键因素：

1. 电源去耦：为每个电源引脚添加适当的去耦电容，以减少电源噪声对隔离器性能的影响。

2. 布局与布线：遵循良好的PCB布局和布线原则，保持隔离器通道之间的电气隔离，避免信号干扰。

3. 信号完整性：确保信号路径的阻抗匹配和终端处理，以减少反射和失真。

4. 温度管理：注意隔离器的热管理，避免在高温环境下长时间工作，必要时采取散热措施。

5. 电磁兼容性（EMC）：考虑隔离器在系统中的EMC性能，采取适当的屏蔽和滤波措施，以减少外部电磁干扰。

八、总结

ADUM2400ARWZ四通道数字隔离器以其卓越的电气隔离性能、高速数据传输能力和广泛的应用范围，在医疗设备、电机驱动、电源管理和工业自动化等多个领域发挥着重要作用。通过深入了解其工作原理、特点、应用以及关键参数，设计师可以更好地利用这款产品，提升电子系统的整体性能和可靠性。同时，在设计过程中注意电源去耦、布局与布线、信号完整性、温度管理和电磁兼容性等因素，可以进一步确保隔离器的性能得到充分发挥。