一次側電源遮断時の二次側出力レベルは？

Q：  ± V_DD1系統の出力をマイコンなどでモニタし、V_DD2系統の電源遮断を検出できますか？

A：   ADuMシリーズはアイソレーションされたレシーバ側にウォッチドッグ機能をもっているので、この対応は可能です。コイルをつかったパルス伝送になっており、入力側の動作が停止すれば、そのパルスを受信しなくなった状態を検出して、出力がLowに落ちます。通常状態のときに、出力がHighになるように入力側を設定すれば、目的の動作は可能です。入力をH/Lにトグルさせ、出力をウォッチドッグ的に検出しておけば、さらに有効と思われます。

トランス式デジタル・アイソレータはAC専用？

Q：   トランスを利用したデジタル・アイソレータ（iCoupler®）は、AC信号の伝送専用なのでしょうか。

A：   アナログ・デバイセズのデジタル・アイソレータは、絶縁にトランスを使っていますが、入出力信号を内部で変複調して伝送しているため、DC信号から最高速度のACパルス信号まで、通常のロジックデバイスと同じように伝送することができます。

iCoupler製品は強化絶縁に関するVDE認証を取得していますか？

はい。iCoupler製品は強化絶縁に関するVDE認証を取得しています。最近まで、iCouplerファミリのデジタル・アイソレータなどの磁気カプラ向け強化絶縁に対応したVDE規格はありませんでした。しかし、2006年12月にDIN V VDE V 0884-10（VDE V 0884-10）がVDEによって発表され、iCoupler製品はこの規格認証試験を問題なく終えています。各iCoupler製品の特定の動作電圧や絶縁定格の詳細と安全認証については、www.analog.com/iCouplerSafetyをご覧ください。

アナログ・デバイセズには他にiCoupler技術を取り入れている製品がありますか？

iCoupler技術の大きな利点は、多様な製品にアイソレーションを統合できることです。他の製品にもiCouplerによるアイソレーションを統合することで、設計の簡素化、部品表の削減、コストの低減、サイズの縮小、信頼性の向上を実現できます。

ADM2483、ADM2485、ADM2486、ADM2490Eは、iCoupler技術を取り入れているRS-485トランシーバーです。同様に、AD7400とAD7401は絶縁型のΣΔ A/Dコンバータです。今後アナログ・デバイセズでは、iCoupler技術によりアイソレーションを統合した更に多くの製品を発表する予定です。

新しいiCoupler製品の情報はどのようにして入手できますか？

新製品の最新情報については、アナログ・デバイセズのウェブサイトwww.analog.com/icouplerをご覧ください。最寄りのアナログ・デバイセズの営業担当者にお問い合わせいただくこともできます。季刊のニュースレター「Analog Devices' Digital Isolation Update」もご利用になれます。このニュースレターには、新製品のご案内の他、iCoupler技術に関するお知らせ、アプリケーションのヒント、技術情報などが掲載されています。「Analog Devices' Digital Isolation Update」の購読方法については、www.analog.com/Subscriptionsをご覧ください。

iCoupler 製品とインターフェース製品の違いは何ですか？

iCoupler アイソレーション製品は、従来型のインターフェース製品の中の特殊な製品群です。通常、1つのiCoupler製品で幅広いアプリケーションに対応できますが、インターフェース専用の製品は用途が限られています（例えばRS-232やRS-485トランシーバー）。さらに、インターフェース専用の製品に絶縁機能が求められることはあまりありませんが、一般にこの種のインターフェースにはある程度の絶縁も必要です。当社は様々なインターフェース製品を提供していますが、その一部にiCoupler技術を組み込んだ完全統合化ソリューションがあります（以下を参照）。

iCoupler 製品は外部の磁界の影響を受けやすいのでしょうか？

磁界が桁外れに強力であったり周波数が高かったりする場合を除いて、影響を受けることはありません。iCouplerデバイスに使われているトランスは一般に直径0.5mm程度の大きさなので、性能誤差を招く電圧を誘導するには非常に大きな磁界変化率が必要です。例えば、周波数1MHzの電流が流れる電線がiCouplerのトランスから5mm離れた位置にあるとすると、iCouplerの性能に問題を発生させるには実に500Aの電流が必要です（この件に関する分析は、iCoupler製品のデータシートの「アプリケーション」の項に記載されています）。

iCoupler製品は鉛フリーですか？

iCoupler製品はすべて鉛フリーです。

既存の設計で、フォトカプラをiCoupler製品に置き換えることはできますか？

ほとんどの場合、目的のアプリケーションでフォトカプラの代わりにiCoupler製品を使用すると、高性能化、コスト削減、省スペース化、品質と信頼性の向上を実現できます。アナログ・デバイセズには、業界標準のフォトカプラとピン互換の製品もあります。例えば、アナログ・デバイセズの最初のiCoupler製品であるADuM1100は、高速のデジタル・アイソレーションを必要とするアプリケーション向けに設計されたシングル・チャンネルのデジタル・アイソレータです。これは、Agilent TechnologiesのHCPL-0710、-0720、-0721、-0723の各フォトカプラとフットプリント互換性およびピン互換性があり、しかもこれらのフォトカプラより、性能、消費電力、コストの点で非常に優れています。

その他のすべての製品については、www.analog.com/iCouplerのセレクション・テーブルをご覧の上、適切なデバイスを選択してください。ご不明な点は、当社のウェブサイトをご覧になるか、アナログ・デバイセズまたは正規販売代理店にお問い合わせください。

iCoupler製品はどの規制基準に準拠していますか？

iCoupler製品は、通常、2.5kV_RMS以上のUL定格と400V_RMSの動作電圧についてCSAとULの承認を受けています。

各特定製品の承認内容および詳細をまとめた表を、 www.analog.com/iCouplerSafetyでご覧いただけます。

iCoupler製品はどのような通信プロトコルに対応していますか？

iCoupler製品は標準的な通信プロトコルのほとんどに対応していますが、通信の完全性を確保するために部品の追加が必要な場合もあります。ADuM1401などの製品は、クロック、データ入力、データ出力、セレクトに4チャンネルが必要なSPIに最適です。

ガルバニック絶縁（ガルバニック・アイソレーション）について

Q：   ガルバニック絶縁とは、どういう意味でしょうか。

A：   ガルバニック・アイソレーションとは、一次側と二次側の間に、電流の流れる経路が存在しない状態で、電気的に絶縁された状態です。
例えばトランスやオプトカプラーは、一次側と二次側にを磁気、あるいは光を使用して信号あるいはエネルギーを伝送します。

iCoupler 製品はどの程度のアイソレーションを実現できますか？

現時点で、ほとんどのiCoupler製品の絶縁定格は2.5KV_RMSまたは5.0KV_RMSです（ADuM240xアイソレータとADuM225xアイソレータの絶縁定格が5.0KV_RMS）。iCoupler製品が対応する最大動作電圧は、その製品が持つ安全認証と、安全認定機関に加えアナログ・デバイセズが実施する試験で評価した絶縁寿命によって決まります。

すべてのiCoupler製品は最大400VRMSの動作電圧に対応していますが、ADuM240xファミリとADuM225xファミリはこれより高い動作電圧に対応しています。

ADuM240xとADuM225xの最大動作電圧は、絶縁障壁の両端に加わるコモンモード波形の性質によって決まります。これは、以下に示すように、iCouplerの絶縁システムが様々な波形についてそれぞれ異なったストレスを受けるためです。バイポーラAC波形の場合、最大動作電圧は、絶縁寿命を最低50年とする基準で設定されます。他の電圧波形の場合は、最大電圧波形は安全認証基準で制限されます。この制限は、これより高い電圧で50年の最小寿命が維持できる場合でも変わりません。以下の表は、ADuM240xとADuM225xの最大推奨電圧を波形の種類ごとにまとめたものです。

絶縁体圧を稼ぎたい

Q：   絶縁耐圧が必要なものが出てきまして、耐圧を稼ぐためにADUM1201を2個直列に接続しようかと思っております。
接続のイメージ：（＋印加点）→（ADUM1201）→（ADUM1201）→（－印加点）
ADUM1201のV_IORMは560Vpeakですので、1120Vpeakに相当すると考えてよいでしょうか。

A：   弊社アイソレータに関しては、ご希望のように直列に接続して使用することを想定しておりませんので、このような接続での信頼性等の評価データがございません。このため、 このような接続において、1120Vをかけた場合に対してはご提示できる回答がございません。 弊社が試験しているのは単体の耐圧のみです。このため、アイソレータとアイソレータを繋ぐ部分の電圧をコントロールして、アイソレータ単体には560Vまでしか加わらないような工夫をしていただければ、単純に560V+560V になりますので、1120Vまでは動作すると考えます。 ただ、残念ながら、このような使い方に対する推奨できる回路は用意しておりませんのでご了承ください。

アイソレータ入力が、HiZ状態になっても大丈夫か？

Q：   ADコンバータのパラレルデータ出力ポートとADuM1200CRの入力ピンを直結し、ADuM1200CRの出力を制御側に入力しています。ADコンバータのデータ読み出し時以外は、その出力がハイ・インピーダンスになっています。この状態でデバイスが壊れる、あるいはストレスがかかることはないでしょうか？

A：   High Impedance時、ロジック出力は電気的に断線状態になりますので、ADuM側としては未使用状態に近い扱いになります。ですのでこれが破損に起因することはありません。 しかし入力が不定という状態になるので、プルアップなどで固定することをお勧めします。

iCoupler技術とはどのようなものですか？

iCoupler技術は、トランスをベースにしたアイソレーション手法の一種で、フォトカプラ、トランス、半導体の各技術の長所を組み合わせたものです。マイクロトランスを半導体チップに集積化することで、電気光学変換という不利な特性を持つフォトカプラを使用せずに、アイソレーションを実現します。これにより、過度の消費電力、大きなタイミング・エラー、束縛的なデータ・レート制限を回避することができます。トランス・コイルの間に特殊な絶縁層を使用することで、安全機関が認定する絶縁を実現しています。また、特許取得済みの「リフレッシュ」回路の使用により、入力信号の遷移がない場合でも正しい入力状態で出力を更新できるため、DCの正確性を確保するというトランス共通の課題を回避できます。

iCoupler 技術にはどのような利点がありますか？

iCoupler 技術の主な利点は5つあります。

統合化の利点は、同一パッケージ内にiCouplerチャンネルと他の半導体機能を結合したり、複数のiCouplerチャンネルを容易に結合できるため、フォトカプラ実装よりもサイズを小型化し、コストを削減することができます。性能面では、タイミング精度、過渡耐性、データレートがフォトカプラ部品よりも優れています。消費電力については、1/10～1/50小さくなり、関連する放熱量も減少します。

使いやすさの面では、フォトカプラ技術に伴う問題点の多くが解消すること、そしてこれまでにない特長によって新規設計にiCouplerアイソレータを利用できることがあげられます。フォトカプラの問題点としては、変動の大きい電流転送率特性、LEDの損耗現象、それに起因する設計上の制約、LEDを点灯させるために入力を大電流で駆動する必要がある（大部分のフォトカプラの場合）ことなどがありますが、iCouplerにはこのような問題がありません。iCouplerには、その他にも使いやすい特長があります。低い電源電圧で使用できること、入力信号の電圧と異なる電圧の出力信号に変換できること、電圧ベースのデジタル・インターフェースを使用していること、広い温度範囲にわたって使用できることなどです。

最後に、フォトカプラに伴うLEDが必要なくなることで信頼性も向上します。標準CMOSプロセス技術だけを使用するため、iCouplerデバイスは他の標準CMOS製品と同じ寿命特性を実現します。

iCoupler製品にはどのような種類がありますか？

iCoupler製品には様々なチャンネル構成や性能レベルがあります。

製品には、シングル・チャンネルデュアル・チャンネル、トリプル・チャンネル、クワッド・チャンネルの2.5KV_RMSおよび5.0KV_RMSのアイソレータがあり、それぞれに複数の性能／価格オプションがあります。更に、次のような機能を備えた製品もあります。

iCoupler製品群の最新のセレクション・テーブルとその他の情報については、iCouplerのウェブサイト（www.analog.com/iCoupler）をご覧ください。

iCoupler製品の際立った特色は何ですか？

iCoupler製品の際立った特色としては、コストとサイズを最適化した統合化技術、高信号データ・レートの処理能力、極めて低い電源電流で動作できる能力などがあります。iCoupler製品は、複数のチャンネルを統合していることや絶縁型電源などの機能を有することにより、競合品に比べてコストとサイズの点で大きな利点があります。

速度と消費電力の利点は、最大100MbpsのNRZデータ・レートを処理できるADuM1100や、最大150Mbpsを処理するADuM344xなどの製品に見ることができます。

更に、iCoupler製品は、最大動作温度が125° Cで、3.3Vと5Vのどちらの電源でも動作できます。標準デジタル・インターフェースと互換性のある集積ドライバ回路が内蔵されていることも、ユーザにとって利点となります。