iCoupler

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<strong>作者： Sean Clark</strong>

RS-485总线标准是使用最广泛的物理层总线设计标准之一。RS-485标准可用于驱动多达32个驱动器/接收器对。虽然未规定最长电缆长度，但长度可以达到4,000米。RS-485的多功能性使设计适用于各类应用，尤其是远程的系统间连接。

由于RS-485系统通常用于连接多个系统，电缆铺设距离很长，因此总线和多连接的各系统之间的距离非常关键。数字隔离技术在RS-485电缆网络和与其连接的系统之间提供了重要的隔离，并防止过压瞬变，同时避免在RS-485网络中形成接地环路。以数字方式将RS-485总线与连接至总线的各系统隔离开来，可减少信号失真的误差，并防止系统和组件发生系统的总线电压及接地失配。

本应用笔记的目的是向用户简要介绍RS-485系统物理层，并解释系统隔离的重要意义。本应用笔记详细说明了如何使用ADI公司的iCoupler产品在RS-485系统中实现隔离。

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混合式和全电动汽车对质量、可靠性和稳定性提出了更高的要求。iCoupler汽车数字隔离器经过额外的认证、检查和测试，符合苛刻的行业要求。

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本视频介绍了iCoupler®数字隔离器与光耦合器瞬态隔离的绝缘能力及稳定性比较，更进一步了解iCoupler®数字隔离器绝缘能力及稳定性，让我们一起来见证吧！

以光耦合器和其他分立式解决方案为参照，了解基于iCoupler®数字隔离器技术的ADuM3223和ADuM4223隔离式栅极驱动器如何简化强大的半桥MOSFET驱动器的设计。

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三个ADuM3223栅极驱动器可将控制信号与连接至经整流交流市电输入的电源级隔离。 六个PWM控制信号来自Blackfin EZ套件，可驱动六个IGBT栅极，控制一个三相变速感应电机。

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<strong>作者：Ronn Kliger和Sean Clark</strong>

<strong>简介</strong>

控制器区域网络(CAN)总线是设计用于工业应用的一种稳定的协议，最初针对汽车应用而开发。它规定最大电缆长度为40米，最大节点数为30。这种规范十分灵活，优势明显，因此其应用日益广泛。

由于CAN总线系统通常用于连接多个系统，铺设距离很长，因此总线和所连接的各系统之间的隔离非常关键。隔离可以防止CAN总线电缆网络与连接至总线的系统之间的过压瞬变造成破坏，同时消除网络中的接地环路，减少信号失真和误差，并防止电压/接地失配影响电路。

本应用笔记的目的是向用户简要介绍CAN总线协议，重点讨论系统物理层，并解释系统隔离的重要意义。本应用笔记还详细说明了如何在CAN总线系统中利用ADI公司的iCoupler产品实现隔离。

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<strong>简介</strong>

ADI公司的iCoupler®产品提供了一种替代光耦合器的隔离解决方案，具有出色的集成度、性能和功耗特性。一个iCoupler隔离通道包括CMOS输入和输出电路与一个芯片级变压器(见图1)。由于数字隔离器采用CMOS技术，因此在系统级ESD(静电放电)、电涌电压、快速瞬变或其他过压条件下，它们容易受到闩锁或ESD的破坏。

本应用笔记提供关于避免这些问题的指南。针对各种系统级测试配置，本文举例说明了其可能影响性能的机制。针对每个示例，本文都给出了推荐解决方案。

<strong>器件与系统</strong>

简单地说，器件是带互连线的单一集成装置，而系统则是由多个互连器件构建而成的非集成装置。器件与系统几乎在所有情况下都是泾渭分明。但是，器件测试与系统测试之间的区别可能并不是那么明显。此外，器件的技术规格可能并未直接说明它在系统级测试中的表现。ESD测试就是一个很好的例子。

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<strong>作者：应用工程师Hein Marais</strong>

RS-485差分通信网络经常用于恶劣环境下的工业和仪器应用中。这些网络能够在4000英尺的范围内进行通信。在恶劣环境下进行长距离通信时，可能出现以下问题：

• 由于不同节点的地电位不同而引起接地环路电流
• 电机、电感转换负载和其他高噪声电气设备造成感应接地噪声
• 有害电涌

如果无法保证系统中不同节点的地电位不会超出收发器的共模范围，则电流隔离不失为一种理想的解决方案。电流隔离不阻止信息流，但阻止电流流动。传统RS-485网络使用光耦合器进行信号隔离，使用DC-DC转换器进行电源隔离（见图1）。

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ADI公司的iCoupler®数字隔离器已被证明极为可靠、品质卓越。过去10年间，客户采用的隔离通道已超过7.5亿。ADI公司以质量为本，通过严格的验证和特性测试过程来保证产品质量。针对汽车行业的严苛挑战，可靠性和质量需要进一步提高。如今，许多混合动力汽车利用iCoupler数字隔离器监控电池电平并高效驱动电机。对于这些应用，我们致力于实现0 ppm的缺陷率。为此，除了ADI公司的标准生产流程以外，我们还在生产中采取如下额外的措施来限制缺陷：

• 晶圆级探查
• 器件平均测试(PAT)
• 附加生产测试工序
• 在多种温度下进行生产测试
• 专用组装生产流程
• 组装时的完整性筛查
• 按照AEC-Q100标准进行质量验证

除了上述额外措施以外，iCoupler数字隔离器生产涉及到的所有ADI生产设施都已通过TS-16949认证。所有此类产品都用基本产品型号加“W”表示(例如，ADuM1401WSRWZ是ADuM1401ARWZ的汽
车应用级版本)。

<strong>晶圆级探查和器件平均测试</strong>

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<strong>作者：Brian Kennedy、Mark Cantrell</strong>

<strong>简介</strong>

如果PCB设计选择得当，iCoupler®数据隔离产品很容易满足CISPR 22 Class A(和FCC Class A)辐射标准，甚至能够满足更严格的无屏蔽环境CISPR 22 Class B(和FCC Class B)标准。本应用笔记将考察与PCB相关的抗电磁辐射技术，包括电路板布局和堆叠问题。

关于辐射的标准有多种。在美国，联邦通信委员会(FCC)负责管理辐射标准及测试方法。在欧洲，国际电工委员会(IEC)制定标准，采用CISPR测试方法来评估辐射。这两种标准规定的测试方法及合格/不合格界定稍有不同。虽然本应用笔记参照IEC标准，但所有结果对这两种标准均适用。

iCoupler数字隔离器输入端的数据跃迁编码为较窄的脉冲，用以将信息发送到隔离栅的另一端。这种1 ns脉冲具有高达70 mA的峰值电流，如果在印刷电路板(PCB)布局布线和构建期间不加以重视，可能会引起辐射和传导噪声。