概述
[ADuM3220]/ADuM3221是采用ADI公司iCoupler ^?^ 技術(shù)的4 A隔離式雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器。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(dòng)器組合等替代器件的出色性能特征。

ADuM3220/ADuM3221提供兩個(gè)獨(dú)立隔離通道中的數(shù)字隔離。它們具有60 ns的最大傳播延遲和5 ns的通道間匹配。與采用高壓電平轉(zhuǎn)換方法的柵極驅(qū)動(dòng)器相比，ADuM3220/ADuM3221的輸入與各輸出之間具有真電氣隔離優(yōu)勢(shì)，能夠跨越隔離柵實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換。ADuM3220擁有直通保護(hù)邏輯，能夠防止兩路輸出同時(shí)開(kāi)啟，而ADuM3221允許兩路輸出同時(shí)開(kāi)啟。兩者均可提供默認(rèn)低電平輸出特性，這對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)是必不可少的。

ADuM3220/ADuM3221工作時(shí)的輸入電源電壓范圍在3.0 V到5.5 V之間，可與較低電壓系統(tǒng)兼容。ADuM3220A/ADuM3221A輸出端的工作電源電壓為4.5 V到18 V。ADuM3220B/ADuM3221B輸出端的工作電源電壓為7.6 V到18 V。

ADuM3220/ADuM3221的額定結(jié)溫范圍為-40°C至+125°C。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM3220 ADuM3221隔離式4A雙通道門極驅(qū)動(dòng)器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 隔離式同步DC/DC轉(zhuǎn)換器
• MOSFET/IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器

特性

• 峰值輸出電流：4 A
• 精密時(shí)序特性
  • 隔離器和驅(qū)動(dòng)器傳播延遲：60 ns（最大值）
  • 通道間匹配：5 ns（最大值）
• 工作結(jié)溫最高可達(dá)：125°C
• 3.3 V至5 V輸入邏輯
• 7.6 V至18 V輸出驅(qū)動(dòng)
• 欠壓閉鎖(UVLO)：7.0 V VDD2
• 汽車應(yīng)用版本已通過(guò)AEC-Q100認(rèn)證

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

印刷電路板布局

ADuM3220/ADuM3221數(shù)字隔離器的邏輯接口無(wú)需外部接口電路。強(qiáng)烈建議在輸入和輸出電源引腳（如Pin 1和Pin 20用于V_{CC1}，Pin 11和Pin 10用于V_{CC2}）處進(jìn)行電源去耦，以提供良好的高頻旁路。建議添加一個(gè)10 pF電容來(lái)增強(qiáng)ADuM3220/ADuM3221對(duì)輸出端快速壓擺率的適應(yīng)能力。應(yīng)避免在輸出電源引腳上使用大值旁路電容，或者如果使用，應(yīng)通過(guò)小電感進(jìn)行旁路。小電容兩端與輸入或輸出電源引腳之間的總引線長(zhǎng)度均不應(yīng)超過(guò)8 mm。

傳播延遲相關(guān)參數(shù)

傳播延遲是描述邏輯信號(hào)通過(guò)器件傳播所需時(shí)間的參數(shù)。輸入到輸出的傳播延遲是信號(hào)從低到高轉(zhuǎn)換的時(shí)間。高到低轉(zhuǎn)換的傳播延遲時(shí)間可能與低到高轉(zhuǎn)換的不同。

ADuM3220/ADuM3221數(shù)字隔離器將低到高輸出傳播延遲定義為輸入信號(hào)穿過(guò)邏輯閾值（V_{IL}）與輸出穿過(guò)其高邏輯閾值（V_{OH}）之間的時(shí)間。類似地，高到低傳播延遲是輸入穿過(guò)其高邏輯閾值（V_{IH}）與輸出穿過(guò)其低邏輯閾值（V_{OL}）之間的時(shí)間。上升時(shí)間和下降時(shí)間取決于負(fù)載條件，且不計(jì)入傳播延遲，這是門驅(qū)動(dòng)器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

通道間延遲匹配是指單個(gè)ADuM3220/ADuM3221器件內(nèi)各通道之間傳播延遲差異的最大量。

傳播延遲差異是指在相同條件下工作的多個(gè)ADuM3220/ADuM3221器件之間傳播延遲差異的最大量。

熱限制和開(kāi)關(guān)負(fù)載特性

對(duì)于隔離式門驅(qū)動(dòng)器，輸入和輸出電路之間必要的隔離使得無(wú)法使用單個(gè)導(dǎo)熱墊，因此熱量主要通過(guò)封裝引腳散發(fā)到電路板。

封裝熱阻限制了開(kāi)關(guān)損耗的性能?？梢允褂?Ω串聯(lián)柵極電阻針對(duì)不同的ADuM3220/ADuM3221輸出計(jì)算最大熱耗散。例如，該曲線顯示了典型ADuM3220/ADuM3221驅(qū)動(dòng)大MOSFET（具有120 pF柵極電荷）在8 V輸出時(shí)的情況，這相當(dāng)于以300 kHz的頻率切換。

輸出負(fù)載特性

ADuM3220/ADuM3221輸出信號(hào)取決于MOSFET的特性。輸出響應(yīng)通?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式建模：N溝道MOSFET驅(qū)動(dòng)器的輸出電阻（R_{DS(ON)}）、與開(kāi)關(guān)輸出軌跡（走線）相關(guān)的電感、串聯(lián)柵極電阻（R_G）以及柵源電容（C_{GS}），如圖21所示。

**R_{DS(ON)}**是ADuM3220/ADuM3221內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器的電阻，約為1.5Ω。R_G是MOSFET的本征柵極電阻和任何外部串聯(lián)電阻。MOSFET需要約1.4Ω的柵極驅(qū)動(dòng)電阻，這會(huì)帶來(lái)典型的本征柵極電阻值。**C_{GS}**是MOSFET的輸入電容，對(duì)于精心設(shè)計(jì)的電路板布局、短走線和良好的連接，其值通常為50 pF，對(duì)于設(shè)計(jì)不佳的電路板，其值可能更高。

ADuM3220/ADuM3221輸出驅(qū)動(dòng)MOSFET的R-L-C電路的品質(zhì)因數(shù)（Q因子）決定了輸出響應(yīng)的阻尼方式。對(duì)于欠阻尼輸出，Q因子大于1。添加串聯(lián)柵極電阻可抑制輸出響應(yīng)。

在圖16和圖17中，顯示了ADuM3220/ADuM3221輸出波形，**C_{GS}**分別為28 pF和1 nF，**L_{PCB}為10 nH。對(duì)于C_{GS}**為28 pF，計(jì)算得到的Q因子為1.5，這低于所需的良好阻尼值。