探秘EVAL - ADuM4120EBZ/EVAL - ADuM4120 - 1EBZ评估板：隔离式精密栅极驱动器的测试利器

在电子设计的领域中，栅极驱动器是功率电子系统里至关重要的一环。今天，我们就来深入了解一下Analog Devices公司的EVAL - ADuM4120EBZ/EVAL - ADuM4120 - 1EBZ评估板，它为ADuM4120和ADuM4120 - 1隔离式精密栅极驱动器的测试提供了便利。

文件下载：EVAL-ADUM4120-1EBZ.pdf

评估板特性亮点

这个评估板具备一系列令人瞩目的特性，能满足多种应用场景的需求。

• 强大的驱动能力：拥有2A的峰值驱动输出能力，并且输出功率器件电阻小于2Ω，能够为负载提供充足的驱动能量。
• 快速的响应速度：低传播延迟小于51ns，这意味着在信号传输过程中能够迅速响应，适用于对速度要求较高的应用。
• 广泛的工作范围：工作温度范围为 - 40°C至 + 125°C，输出电压范围可达35V，能适应不同的环境和电压要求。
• 安全保护机制：具备输出和输入欠压锁定（UVLO）功能，可有效保护电路，防止因电压异常而损坏器件。
• 灵活的设计：焊盘布局支持多种开关类型，还配备了螺丝端子，方便进行连接。

评估套件内容与所需设备

评估套件中包含EVAL - ADuM4120EBZ评估板或者EVAL - ADuM4120 - 1EBZ评估板。而进行测试时，需要准备的设备有：

• 电源：初级侧电源为0V至6V、100mA；次级侧电源为0V至35V、250mA。
• 信号源：一个0V至5V的方波发生器。

评估板概述

这两款评估板支持带有集成米勒钳位的ADuM4120/ADuM4120 - 1单通道栅极驱动器。通过Analog Devices的iCoupler®技术，实现了输入信号和输出栅极驱动器之间的隔离。其中，EVAL - ADuM4120 - 1EBZ选用的ADuM4120 - 1没有内部输入毛刺滤波器，从而具有更低的传播延迟。

ADuM4120/ADuM4120 - 1能够在高达35V的电压下工作，其高共模瞬态抗扰度（CMTI）和强大的驱动强度，使其非常适合快速开关技术。EVAL - ADuM4120EBZ评估板则方便对器件的传播延迟、驱动强度和输入逻辑进行测试。

评估板的设置步骤

初始配置

在首次使用评估板之前，需要完成一些准备工作。在默认配置下，R1至R4电阻未安装，这些电阻用于被驱动器件的充放电路径的串联外部电阻。建议根据负载情况，使用阻值在1Ω至10Ω之间的1206表面贴装电阻。R1和R2为并联放置，R3和R4为串联。同时，可以在Q1、Q2或Q3焊盘上放置实际的绝缘栅双极晶体管（IGBT）或金属 - 氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。

此外，若需要用50Ω负载端接(V{N})输入，可以安装电阻R6。在P4中放置跳线可将默认的50Ω负载连接到(V{IN})引脚。若不安装P4跳线，评估板可接受高阻抗信号发生器信号。

被测设备（DUT）焊盘布局

评估板的顶层布局包含多个重要组件。U1是ADuM4120或ADuM4120 - 1的封装位置；C1和C2是0.1µF的旁路电容，C3是10µF的旁路电容；Q1、Q2和Q3可安装TO - 246、TO - 252或TO - 220封装的MOSFET或IGBT；R1至R4是控制输出边沿的栅极电阻，默认未安装，一般需安装1Ω至10Ω的低阻值1206电阻。

电源连接

连接评估板电源时，需要按照以下步骤操作：

1. 将输入电源（2.5V至5.5V）的正极连接到VDD1，负极连接到GND1。
2. 将ADuM4120或ADuM4120 - 1的VDD2电源电压（4.5V至35V）连接到VDD2引脚，并将返回端连接到GND2引脚。需要注意的是，GND1和GND2相互隔离，IGBT或MOSFET的发射极/源极连接到GND2。

输入/输出连接

(V{IN})引脚是互补金属 - 氧化物半导体（CMOS）输入。若要以正逻辑驱动栅极驱动器，需将输入信号连接到(V{IN})引脚。评估板的输入和输出连接都配备了螺丝端子，虽然方便连接，但对于高性能瞬态测试来说并非最佳选择。对负载（如IGBT、MOSFET或负载电容）进行测量时，在负载处进行小环路测量能获得更准确的结果。使用螺丝端子作为传感节点或连接负载，测量时往往会出现额外的过冲现象。

评估板的其他信息

原理图和版图

评估板的原理图和版图为工程师提供了详细的电路结构和布局信息，有助于深入了解评估板的工作原理和设计思路。

订购信息和物料清单

订购时需要了解具体的产品型号，如U1为ADuM4120ARIZ或ADuM4120 - 1ARIZ等。物料清单明确了评估板上各个组件的详细信息，方便工程师进行维护和替换。

法律条款和注意事项

该评估板是静电放电（ESD）敏感设备，使用时需采取适当的ESD防护措施，以避免性能下降或功能丧失。同时，使用评估板需遵守一系列法律条款和条件，包括使用许可、保密要求、禁止拆解和反向工程等规定。

总之，EVAL - ADuM4120EBZ/EVAL - ADuM4120 - 1EBZ评估板为工程师提供了一个全面测试ADuM4120和ADuM4120 - 1隔离式精密栅极驱动器的平台。通过合理设置和使用评估板，能够深入了解器件的性能，为功率电子系统的设计和优化提供有力支持。各位工程师在使用过程中，不妨思考如何根据评估板的特点和测试结果，进一步提升系统的性能和稳定性呢？