ADuM1254具有空闲总线热插拔和低电压的双向I2C隔离器技术手册

概述
ADuM1254 为需要在同一线路上双向传输数据的应用（例如 I^2^C）提供两个双向开漏通道。为了防止闩锁行为，第 1 侧输出包含特殊缓冲器，可将逻辑低电平电压调节为 0.64V，并且输入逻辑低电平阈值比输出逻辑低电平电压至少低 50mV。第 2 侧具有不调节逻辑低电平输出电压的传统缓冲器。

ADuM1254 在隔离器的第 1 侧和第 2 侧均具备 2.25V 至 5.5V 独立电源。该套件的工作频率高达 2MHz。

ADuM1254 首先对总线引脚进行预充电，然后监视总线状态以发现空闲总线或检测 I^2^C 停止条件，再连接第 1 侧和第 2 侧，从而为第 2 侧的热插拔连接提供无干扰总线连接。ADuM1254 采用 8 引脚窄体 SOIC 封装。该套件的额定工作环境温度范围为 -40°C 至 +125°C。
数据表：*附件：ADuM1254具有空闲总线热插拔和低电压的双向I2C隔离器技术手册.pdf

应用

• 隔离式 I^2^C/SMBus 接口
• 电池管理系统
• 以太网供电 (PoE)
• 电机控制系统

特性

• 低 VOL(MAX) 可实现更高的 I^2^C 套件兼容性
  • 第 1 侧：0.69V
  • 第 2 侧：0.4V
• 独立 V DD1 /VDD2 电源支持 3.3V 和 5V 逻辑电压电平并可实现电平转换
  • 两侧均为 2.25V 至 5.5V
• 增强型热插拔第 2 侧 I/O
  • 初始第 2 侧连接发生在总线空闲或停止状态，以防止数据损坏
• 双向 I^ 2^ C 数据传输高达 2MHz SCL
• 用于高级总线拓扑的双向 SCL
  • 支持跨隔离栅的时钟延伸和多个控制器
• 强大的灌电流能力可降低 RPULL-UP 值，从而实现更快的总线速度
  • 第 1 侧：5mA
  • 第 2 侧：50mA
• 为数字信号提供稳健的电气隔离
  • 可持续耐受 (V IOWM )
• 8 引脚窄体 SOIC：445VRMS
• 可承受 ±10kV 浪涌，符合 IEC 61000-4-5 标准
• 具有爬电距离和电气间隙的三个封装
• 8 引脚窄体 SOIC：4mm
• 安全和法规认证（申请中）
  • IEC 60747-17（申请中）
  • 增强型 VIORM 窄体 SOIC：63V 峰值
  • UL 1577（申请中）
  • 8 引脚窄体 SOIC：1 分钟 3000VRMS
  • IEC/EN/CSA 62368-1（申请中）
  • IEC/EN/CSA 61010-1（申请中）
  • CAN/CSA-C22.2 第 14-18 号（申请中）

简化应用程序图

时序图

典型操作特性

引脚配置描述

框图

详细说明

ADuM1254是一款双通道I²C隔离器，采用亚德诺半导体（Analog Devices, Inc.）的专有工艺技术。该器件可在高达+125°C的环境温度下，于不同电源域的电路之间传输数字信号。

此器件提供两条双向开漏通道，适用于像I²C这类需要在同一线路上双向传输数据的应用。双向时钟通道支持多I²C控制器位于隔离栅两侧的应用，以及I²C从设备进行时钟延长的应用，而不论其相对于隔离栅的位置如何。

该器件在隔离器两侧均配备独立的2.25V至5.5V电源。其工作的SCL频率最高可达2MHz。宽温度范围和高隔离电压使该器件非常适合在恶劣的工业环境中使用。

数字隔离

ADuM1254为在两个接地域之间传输的数字信号提供增强型电气隔离。

在8引脚窄SOIC封装（21 - 0041）中，ADuM1254可承受高达3kV RMS的电压差，持续时间最长为60秒，以及高达630V PEAK的连续隔离电压。

在8引脚宽SOIC封装（21 - 100415）中，ADuM1254可承受高达5kV RMS的电压差，持续时间最长为60秒，以及高达1200V PEAK的连续隔离电压。

双向通道

ADuM1254器件具有两条双向开漏输出通道。

双向通道不需要方向控制输入。一侧的低电平逻辑会使另一侧相应引脚被拉低，从而避免数据在两侧输出协调时发生锁存。侧1输出利用特殊偏置，使得V OL1约为0.64V，同时保持逻辑低电平阈值V IL1。侧1和侧2的V OL1存在差异，这可防止侧1的低电平输出逻辑被误当作输入低电平并传输到侧2，进而避免锁存效应。

SDA2和SCL2是常规输出，不调节ADuM1254的输出电压。

由于其特殊性质，侧1的SDA/SCL引脚与不同电源域的引脚不能连接在一起。此限制还包括使用上拉缓冲器或上升沿加速电路的其他器件的引脚。侧2引脚没有此限制。因此，侧2的引脚可以相互连接，或与其他双向缓冲器或电平转换器的引脚连接，包括ADuM1254的侧1引脚。

ADuM1254的输出均为开漏输出，需要各自电源的上拉电阻来产生逻辑高电平输出电压。输出低电平电压需符合数据表中规定的规格，侧2最大为50mA，侧1最大为5mA（见《电气特性表》）。

ADuM1254的双向SCL通道支持I²C时钟延长。