EVAL-ADuM4121EBZ/EVAL-ADuM4121 - 1EBZ评估板使用指南

引言

在电子设计领域，评估板是验证和测试芯片性能的重要工具。今天我们要介绍的是EVAL - ADuM4121EBZ和EVAL - ADuM4121 - 1EBZ评估板，它们主要用于评估ADuM4121和ADuM4121 - 1这两款隔离栅极驱动器。接下来，让我们详细了解一下这款评估板的特点、配置和使用方法。

文件下载：EVAL-ADUM4121-1EBZ.pdf

评估板特点

电气性能

• 驱动能力：具备2A的峰值驱动输出能力，能够为负载提供足够的驱动电流。
• 低电阻：输出功率器件电阻小于2Ω，有助于减少功率损耗。
• 低延迟：传播延迟小于51ns，保证了信号的快速传输。
• 宽电压范围：输出电压范围可达35V，能适应多种应用场景。
• 欠压锁定：输出和输入均具备欠压锁定（UVLO）功能，增强了系统的稳定性。

设计特点

• 多开关类型适配：焊盘布局支持多种开关类型，方便工程师根据实际需求选择合适的开关器件。
• 易连接性：配备螺丝端子，便于进行电气连接，适合长期测量。

评估套件内容及所需设备

套件内容

评估套件包含EVAL - ADuM4121EBZ评估板或EVAL - ADuM4121 - 1EBZ评估板。

所需设备

• 电源：初级侧电源需提供0V至6V、100mA的电压；次级侧电源需提供0V至35V、250mA的电压。
• 信号发生器：需要一个0V至5V的方波发生器。

评估板概述

这两款评估板支持ADuM4121/ADuM4121 - 1单通道栅极驱动器，集成了米勒钳位功能。ADI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 - ADuM4121 - 1EBZ选项采用的ADuM4121 - 1没有内部热关断功能，在结温高于155°C（典型值）时不会关断输出。ADuM4121能够在高达35V的电压下工作，集成的米勒钳位在边沿过渡的下降沿激活，将输出进一步钳位到低电平，以抵消米勒导通效应。评估板便于测试器件的传播延迟、驱动强度、米勒钳位功能和输入逻辑。

评估板设置

初始配置

在首次使用前，需要完成一些准备工作。在库存配置下，R1至R4电阻未安装，这些电阻是被驱动器件充放电路径的串联外部电阻。建议使用1206表面贴装电阻，阻值约在1Ω至10Ω之间，具体阻值根据负载情况而定。R1和R2为并联布局，R3和R4为串联布局。可以在Q1、Q2或Q3焊盘位置安装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）。跳线P1可用于短接串联外部电阻，以观察过冲现象或让用户探测电压来量化峰值电流。如果用户希望用50Ω负载端接输入(V{I +})和(V{I -})，可以安装R6和R7电阻，但这不是必需的，若不安装，评估板可接受高阻抗信号发生器的信号。评估板的引脚配有螺丝端子，用户可根据需要选择连接方式。螺丝端子便于连接导线进行长期测量，但不建议用于安装被驱动器件，因为跳线P8到栅极驱动器的距离较远，会在测量中引入寄生电感。跳线P3和P4可让用户快速将(V{1})和/或(V{1 -})引脚连接到VDD1或GND1，但使用时不要尝试用外部信号发生器驱动被跳线连接的引脚。

被测设备（DUT）焊盘布局

评估板的顶层电路布局包含多个重要组件。U1是ADuM4121或ADuM4121 - 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可以安装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，需使用1Ω至10Ω的低阻值1206电阻进行安装。

电源连接

连接评估板到电源时，需遵循以下步骤：

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ADuM4121或ADuM4121 - 1的VDD2电源电压（4.5V至35V）连接到VDD2引脚，并将GND2引脚接地。注意，GND1和GND2是隔离的，IGBT/MOSFET的发射极/源极连接到GND2。

输入/输出连接

(V{I +})和(V{I -})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，将(V{I -})连接到GND1，并将输入信号连接到(V{I +})引脚；若要以负逻辑驱动，将(V{I -})连接到VDD1，并将输入信号连接到(V{I -})。(V{I -})也可用作禁用引脚，将(V{I -})置高时，无论(V_{I +})引脚的信号如何，输出都保持低电平。评估板的输入和输出连接都配有螺丝端子，这些端子提供了方便的连接选项，但对于高性能瞬态测试不是最佳选择。对负载（无论是IGBT、MOSFET还是负载电容）进行最佳测量时，应在负载处进行小环路测量。使用螺丝端子作为传感节点或连接负载时，测量中往往会观察到过冲现象。

评估板原理图和布局图

评估板提供了详细的原理图和布局图，包括顶层和底层的电路布局，方便工程师进行电路分析和调试。

订购信息和物料清单

订购信息

文中未详细提及具体的订购方式和渠道，但可通过Analog Devices官方网站获取相关信息。

物料清单

参考标号	描述
U1	ADuM4121或ADuM4121 - 1
R5	电阻，0kΩ，1206封装
C1, C2	电容，0.1μF，25V，10%，1206封装
C3	电容，10μF，50V，10%，1206封装
R1至R4, R6, R7, Q1, Q2, Q3	未安装

注意事项

ESD防护

该评估板是静电放电（ESD）敏感设备，带电的器件和电路板可能会在无察觉的情况下放电。尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量ESD仍可能对器件造成损坏。因此，应采取适当的ESD防护措施，以避免性能下降或功能丧失。

法律条款和条件

使用评估板即表示同意相关的法律条款和条件。评估板仅用于评估目的，用户不得将其出租、租赁、展示、销售、转让、分配、再许可或分发，也不得允许第三方访问。评估板的所有权归Analog Devices所有，用户需遵守保密规定，不得向其他方披露或转让评估板的任何部分。若停止使用评估板或协议终止，用户应及时将评估板归还。此外，用户不得对评估板上的芯片进行拆卸、反编译或逆向工程，对评估板的修改必须符合适用法律。ADI有权随时终止协议，用户需承担相应的责任和义务。

总结

EVAL - ADuM4121EBZ和EVAL - ADuM4121 - 1EBZ评估板为工程师提供了一个方便的平台，用于测试和评估ADuM4121和ADuM4121 - 1隔离栅极驱动器的性能。通过合理的配置和连接，工程师可以深入了解器件的特性，为实际应用提供有力的支持。在使用过程中，务必注意ESD防护和遵守相关的法律条款。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。