概述
ADuM4190是一款基于ADI公司iCoupler?技術(shù)的隔離誤差放大器。ADuM4190非常適合用于線性反饋電源。ADuM4190的原邊控制器與常用的光耦合器和分流調(diào)節(jié)器解決方案相比，在瞬態(tài)響應(yīng)、功率密度和穩(wěn)定性方面均有所提高。

與在整個(gè)壽命周期中和高溫下具有不確定電流傳輸比的基于光耦合器的解決方案不同，ADuM4190的傳輸功能不隨壽命周期而改變，在寬溫度范圍-40℃至+125℃內(nèi)保持穩(wěn)定。

ADuM4190內(nèi)置寬頻帶運(yùn)算放大器，可用于各種常用的電源環(huán)路補(bǔ)償技術(shù)中。ADuM4190速度足夠快，允許反饋環(huán)路對(duì)快速瞬變條件和過流條件做出反應(yīng)。該器件還內(nèi)置一個(gè)高精度1.225 V基準(zhǔn)電壓源，可與電源輸出設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較。

ADuM4190采用寬體16引腳SOIC封裝，加強(qiáng)型隔離電壓額定值為5 kV rms。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADUM4190 5kV rms 隔離誤差放大器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 線性反饋電源
• 逆變器
• 不間斷電源(UPS)
• DOSA兼容模塊
• 電壓監(jiān)控器

特性

• 時(shí)間和溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定
  • 初始精度：0.5%
  • 全溫度范圍內(nèi)精度：1%
• 兼容II型或III型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
• 基準(zhǔn)電壓：1.225 V
• 兼容DOSA
• 低功耗工作：<7>
• 寬電源電壓范圍：3.0 V至20 V（VDD1和V DD2 ）
• -3 dB輸出帶寬：400 kHz（典型值）
• 隔離電壓：增強(qiáng)型5 kV rms

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

在ADuM4190的外部電路中（見圖27至圖29），提供了3.0V至20V的電源電壓，用于為內(nèi)部電路以及ADuM4190內(nèi)部穩(wěn)壓器供電，以驅(qū)動(dòng)VCC1和VCC2引腳，以及器件的兩側(cè)電路。對(duì)于ADuM4190，LTC2057被用作基準(zhǔn)源，為隔離放大器提供21%精度的參考電壓。欠壓鎖定（UVLO）電路監(jiān)測(cè)2.8V的VCC2閾值，以開啟和關(guān)閉內(nèi)部電路。當(dāng)VCC2降至2.6V以下時(shí)，誤差放大器輸出進(jìn)入高阻狀態(tài)。

ADuM4190右側(cè)的運(yùn)算放大器為非反相+IN引腳和反相 -IN引腳提供連接點(diǎn)，可通過分壓器在隔離式直流 - 直流轉(zhuǎn)換器輸出端實(shí)現(xiàn)反饋電壓連接，通常是通過電阻和電容進(jìn)行配置。COMP引腳是運(yùn)算放大器的輸出端，它屬于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的一部分。COMP引腳內(nèi)部驅(qū)動(dòng)發(fā)送器模塊，將運(yùn)算放大器輸出電壓轉(zhuǎn)換為編碼輸出，用于驅(qū)動(dòng)數(shù)字隔離器變壓器。

在ADuM4190的左側(cè)，解調(diào)模塊對(duì)變壓器輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行解碼，該模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器和模塊的電壓電平。誤差放大器的+IN引腳連接到LTC2057的輸出端，該輸出端可在0.1V至2.4V之間輸出電壓電平，通常用于驅(qū)動(dòng)典型電路中PWM控制器的輸入。

對(duì)于需要更高輸出電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)控制器的應(yīng)用，圖28展示了利用運(yùn)算放大器的方式，其輸出電壓最高可達(dá)1V，輸出電壓范圍為0.6V至4.8V（輸出端接有上拉電阻至3.5V電源）。若誤差放大器輸出端接有10Ω至20Ω的上拉電阻，則需要最小3.0V的電源電壓，以滿足要求最低3.0V輸入電壓的PWM控制器正常工作。

精度電路工作情況

見圖27和圖28，了解ADuM4190精度電路的工作情況。右側(cè)的運(yùn)算放大器從 -IN引腳獲取基準(zhǔn)電壓，該運(yùn)算放大器在10MHz和30MHz頻率下進(jìn)行了測(cè)試。圖30的波特圖1展示了運(yùn)算放大器單獨(dú)工作時(shí)（屏蔽來(lái)自ADuM4190輸出的信號(hào)）的虛線情況，以及其10MHz和30MHz波特圖。

圖30還展示了ADuM4190輸出單獨(dú)工作時(shí)（屏蔽來(lái)自運(yùn)算放大器輸出的信號(hào)）的波特圖，其中引入了約400kHz的極點(diǎn)和零點(diǎn)。該總波特圖的相位裕度約為 -180°，因?yàn)?-IN引腳的相位裕度約為 -180°，這會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定，容易發(fā)生振蕩。

采用由2.2nF電容器和680Ω電阻組成的積分器補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，有助于使系統(tǒng)穩(wěn)定（見圖27和圖29）。該補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)中引入一個(gè)極點(diǎn)和一個(gè)零點(diǎn)，可使相位裕度交叉點(diǎn)移至約100kHz，最終穩(wěn)定的相位裕度約為60°，這使得電路在最佳測(cè)試條件下更加穩(wěn)定，適用于需要“無(wú)假信號(hào)”裕度的實(shí)際應(yīng)用。為使誤差放大器的電流泄漏接近環(huán)路，以關(guān)閉誤差放大器的隔離屏障，680Ω電阻需跨隔離屏障靠近環(huán)路放置。對(duì)于此測(cè)試，GND2必須連接到GND，以形成由680Ω電阻產(chǎn)生的泄漏電流的回路。

隔離放大器電路工作情況

圖29展示了隔離放大器的應(yīng)用。在此電路中，輸入放大器是+IN輸入的單位增益緩沖器。誤差放大器跟隨誤差輸出（EAOUT），但具有開漏輸出，如圖26所示。

該電路的輸出為開漏極輸出，必須上拉至3V至20V的電源電壓。誤差放大器可設(shè)置為單位增益，從0V到VCC2輸出，電阻值可設(shè)置為最小輸入電流1mA到5V。誤差放大器具有內(nèi)部二極管鉗位，可保護(hù)內(nèi)部電路免受大于3V的電壓損害。