About / Advertise
Analog Devices släpper idag sin andra generation kretsar som kan isolerar både data och spänning. Lösningen har betydligt bättre verkningsgrad än föregående generation. Samtidigt påstås den kunna minska kortytan med 70 procent och kostnaden med 50 procent jämfört med alternativa lösningar baserade på optokopplare.– Detta är den enda lösningen, vad vi vet, som kan isolera data och spänning och som ryms i en enda liten kapsel, säger Michael Müller-Aulmann produktansvarig på Analog Devices.
Kretsfamiljen, som ingår i iCoupler-serien, består av ADuM5400, ADuM5401, ADuM5402 och ADuM5404. Alla familjemedlemmar innehåller en isolerad DC/DC-omvandlare och fyra isolerade digitala signalkanaler som var och en kan kommunicera med 25 Mbit/s. Det som skiljer familjemedlemmarna åt är riktningen på respektive kanal. Sista siffran i kretsbeteckningen anger hur många av kanalerna som går i backriktning.
– Inom två månader kommer ytterligare två kretsar, en med två kanaler och spänningsomvandlare och en som bara har en isolerad DC/DC-omvandlare ombord, säger Michael Müller-Aulmann
Den integrerade DC/DC-omvandlaren i dagens fyra nykomlingar kan hantera 3,3 samt 5 V och ger en isolerad, reglerad effekt på upp till 500 mW. Det är tio gånger högre effekt än vad föregångaren klarade.
– I denna generation använder vi två större transformatorer istället för en mindre vilket gör att vi kan hantera högre effekt. Vi har också infört feedback för aktiv reglering vilket ger klart högre verkningsgrad, säger Michael Müller-Aulmann.
Kretsarnas verkningsgrad har därför ökat från 10 till 33 procent, och den är förhållandevis oberoende av temperatur och last. Förbättringen är ett stort steg framåt, men Analog Devices är inte helt nöjt ändå.
– Vi tittar på att hitta andra sätt att öka verkningsgraden, men just nu har jag inget svar på hur vi kommer att lyckas, säger Michael Müller-Aulmann.
Kretsarna innehåller i stort tre delar, ett chips för indata, ett som isolerar och ett för utdata. Det handlar alltså om två gränssnittskretsar i vanlig CMOS samt en mellanliggande mikromekanikkrets.
– Det som isolerar kallar vi mikromaskin, det är byggt som mems men har inga rörliga delar, säger Michael Müller-Aulmann.
Allt ryms i en 10 x 10 mm ytmonterad kapsel. Därmed kan kortytan som krävs i en viss tillämpning med behov av fyra kanaler minska med upp till 70 procent jämfört med då traditionella optokopplare används, hävdar ADI.
Kretsarna är tänkta att användas i en mängd tillämpningar inom industrin. För fordonstillämpningar har dock Analog Devices tagit fram en egen familj med tre medlemmar, ADuM120xW, ADuM130xW och ADuM140xW, som har två, tre respektive fyra signalkanaler. Även dessa kretsar lanseras idag.
Fordonskretsarna är speciellt ämnade för hybridbilar, där batteriet kan överstiga 600 V. Så höga spänningar kan nämligen orsaka allvarliga skador på både människor och bilelektronik om inte olika delar i bilen är väl isolerade från varandra.
– Det som skiljer våra fordonskretsar från övriga kretsar är hur de har testats, exempelvis har varje individ testats för 125°C. Våra testresultat har dock varit så bra att vi tror att vi kan kvalificera alla våra produkter för fordon om vi skulle behöva framöver, säger Michael Müller-Aulmann.
