在發布第一代iso電源產品ADuM524x系列之前，在同一封裝中實現信號和電源隔離一直是許多系統設計人員的夢想。.iso電源解決了提供隔離電源的常見問題，與傳統解決方案相比，它還大大降低了尺寸和成本。ADuM524x適用于許多需要數字隔離的低功耗應用，例如數據采集模塊和工業自動化系統。但是，ADuM524x存在一些限制，無法被廣泛采用。首先，隔離功率輸出僅為50 mW。其次，靜態電流高，負載小時效率下降很快。

為了消除這些限制，我們開發了第二代iso電源產品ADuM540x、ADuM520x和ADuM5000，這些產品不僅可以將隔離功率輸出提高10×至500 mW，還可以將靜態電流降低5×至20 mA以下。此外，功率轉換效率從滿載（33 mA）時的100%下降到負載31%（20 mA）時的20%。

圖1所示的全集成轉換器架構使用兩個0.6 μm高壓CMOS開關，采用交叉耦合配置，并帶有片內變壓器;這形成了持續的振蕩。變壓器的中心抽頭連接到VDD，以170 MHz諧振切換，以實現高效的能量傳輸。集成的肖特基二極管用作整流裝置。這些二極管的導通和恢復速度足夠快，可實現 170 MHz 整流。500 KHz反饋PWM信號打開和關閉諧振變壓器開關動作，而不是直接控制兩個CMOS開關。這種方法將能量調節與能量轉換分開，從而優化功率傳輸并保持調節。

圖1.功率傳輸框圖。

反饋PWM信號由集成在次級芯片上的控制器產生。改進的比例加積分（PI）控制器用于實現高輸出精度和對高頻噪聲的一定抗擾度。所有補償元件均在芯片上實現。PWM是通過將誤差放大器的輸出與恒定頻率斜坡波形發生器的輸出進行比較來創建的。誤差放大器的差分輸入為4：1分壓輸出電壓和通過片內帶隙基準電壓發生器產生的1.25 V基準電壓。PWM 信號使用單獨的 i耦合器信號變壓器從次級傳輸到初級。

通過這些改進，帶有isoPower集成隔離電源的i耦合器產品現在擴展了應用，以解決為隔離系統供電的挑戰，并具有降低總系統，尺寸和成本的額外好處。

審核編輯：郭婷