Бортовая система зарядки

The ADuM4138 is a single-channel gate driver optimized for driving insulated gate bipolar transistors (IGBTs). Analog Devices, Inc., iCoupler^® technology provides isolation between the input signal and the output gate drive.

The Analog Devices chip scale transformers also provide isolated communication of control information between the high voltage and low voltage domains of the chip. Information on the status of the chip can be read back from the dedicated outputs.

The ADuM4138 includes an isolated flyback controller, allowing simple secondary voltage generation.

Overcurrent detection is integrated in the ADuM4138 to protect the IGBT in case of desaturation and/or overcurrent events. The overcurrent detection is coupled with a high speed, two-level turn off function in case of faults.

The ADuM4138 provides a Miller clamp control signal for a metal-oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) to provide IGBT turn off, with a single rail supply when the Miller clamp voltage threshold drops below 2 V (typical) above GND₂. Operation with unipolar secondary supplies is possible with or without the Miller clamp operation.

A low gate voltage detection circuit can trigger a fault if the gate voltage does not rise above the internal threshold within the time allowed after turn on (12.8 µs typical). The low voltage detection circuit detects IGBT device failures that exhibit gate shorts or other causes of weak drive.

Two temperature sensor pins, TS1 and TS2, allow isolated monitoring of system temperatures at the IGBTs. The secondary undervoltage lockout (UVLO) is set to 11.2 V (typical) in accordance with common IGBT threshold levels.

A serial peripheral interface (SPI) bus on the primary side of the device provides in field programming of temperature sensing diode gains and offsets to the ADuM4138. Values are stored on an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) located on the secondary side of the device. In addition, programming is available for specific V_DD2 voltages, temperature sensing reporting frequencies, and overcurrent blanking times.

The ADuM4138 provides isolated fault reporting for overcurrent events, remote temperature overheating events, UVLO, thermal shutdown (TSD), and desaturation detection.

Applications

• MOSFET and IGBT gate drivers
• Photovoltaic (PV) inverters
• Motor drives
• Power supplies

The ADuM4120/ADuM4120-1 are 2 A isolated, single-channel drivers that employ Analog Devices, Inc., iCoupler^® technology to provide precision isolation. The ADuM4120/ADuM4120-1 provide 5 kV rms isolation in the 6-lead wide body SOIC package with increased creepage. Combining high speed CMOS and monolithic transformer technology, these isolation components provide outstanding performance characteristics, such as the combination of pulse transformers and gate drivers.

The ADuM4120/ADuM4120-1 operate with input supplies ranging from 2.5 V to 6.5 V, providing compatibility with lower voltage systems. In comparison to gate drivers employing high voltage level translation methodologies, the ADuM4120/ ADuM4120-1 offer the benefit of true, galvanic isolation between the input and the output.

Options exist for models with and without an input glitch filter. The glitch filter helps reduce the chance of noise on the input pin triggering an output.

As a result, the ADuM4120/ADuM4120-1 provide reliable control over the switching characteristics of insulated gate bipolar transistor (IGBT)/metal-oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) configurations over a wide range of switching voltages.

Applications

• Switching power supplies 
• IGBT/MOSFET gate drivers
• Industrial inverters 
• Gallium nitride (GaN)/silicon carbide (SiC) power devices

AD8418 - это обеспечивающий высокое разрешение высоковольтный усилитель для измерения тока в токовом шунте. Он обладает номинальным коэффициентом усиления 20 В/В и максимальной погрешностью усиления ±0.15% во всем рабочем температурном диапазоне. Буферизированное выходное напряжение может подаваться непосредственно, без применения дополнительных внешних компонентов, на любой типичный аналого-цифровой преобразователь. AD8418 поддерживает превосходное ослабление входного синфазного сигнала в диапазоне от −2 В до +70 В. Компонент предназначен для измерения двунаправленных токов через шунтирующий резистор разнообразных областях промышленности и автомобильной техники, включая управление электрическими двигателями, контроль состояния аккумуляторных батарей и управление соленоидами.

AD8418 обеспечивает революционные характеристики точности при работе в диапазоне температур от −40°C до +125°C. Он основан на архитектуре с нулевым дрейфом, которая позволяет достичь типичного дрейфа напряжения смещения не хуже 0.1 мкВ/°C в диапазоне рабочих температур и синфазных напряжений. AD8418 полностью испытан на соответствие требованиям автомобильной промышленности и содержит фильтры электромагнитных помех, а также патентованную схему для поддержания высокой точности выходного сигнала при синфазных напряжениях с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на входе. Типичное входное напряжение смещения компонента составляет ±200 мкВ. AD8418 выпускается в 8-выводных корпусах MSOP и SOIC.

Области применения

• Измерение тока в цепи высокого напряжения
  • Управление двигателями
  • Управление соленоидами
  • Управление питанием
• Измерение тока в цепи низкого напряжения
• Диагностические средства зашиты

Области применения

ADuM141D – это четырехканальный цифровой изолятор, построенный на базе технологии iCoupler^® компании Analog Devices. Благодаря сочетанию технологий изготовления быстродействующих КМОП транзисторов и монолитных трансформаторов с воздушным сердечником эти компоненты гальванической развязки обеспечивают отличные характеристики, превосходящие характеристики альтернативных решений, например, на базе оптопар и других интегрированных устройств сопряжения. Максимальная задержка распространения изоляторов составляет 13 нс, а искажение длительности импульса — менее 3 нс при работе от 5 В. Компоненты обеспечивают межканальное согласование временных характеристик в пределах 3 нс.

ADuM141D имеет независимые каналы данных и выпускаются в конфигурациях с различным направлением каналов и выдерживаемым напряжением 3.0 кВ, ср. кв. или 3.75 кВ, ср. кв. Они работают с напряжением питания на любой из сторон канала в диапазоне от 1.8 В до 5 В, обеспечивая совместимость с низковольтными системами и позволяя осуществлять преобразование уровней при передаче данных через изоляционный барьер.

В отличие от других альтернатив оптопарам компоненты гарантируют корректное постоянное напряжение на выходе при статическом состоянии входного логического сигнала. Они имеют два различных варианта поддержания отказоустойчивости, в которых выходы переходят в предопределенное состояние при отсутствии напряжения питания на входной стороне или при отключенных входах. ADuM140E1/ADuM141E1/ADuM142E1 совместимы по выводам ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402.

Области применения

• Универсальные многоканальные схемы гальванической развязки
• Гальваническая развязка интерфейса SPI/преобразователей данных
• Гальваническая развязка промышленных шин

ADuM142E - это четырехканальный цифровой изолятор, построенный на базе технологии iCoupler^® компании Analog Devices. Благодаря сочетанию технологий изготовления быстродействующих КМОП транзисторов и монолитных трансформаторов с воздушным сердечником эти компоненты обеспечивают отличные характеристики, превосходящие характеристики альтернативных решений, например, на базе оптопар и других интегрированных устройств сопряжения. Максимальная задержка распространения составляет 13 нс, а искажение длительности импульса — менее 3 нс. Компоненты обеспечивают межканальное согласование временных характеристик в пределах 3 нс.

Компоненты серии ADuM142E имеют независимые каналы данных и выпускаются в конфигурациях с различным направлением каналов и выдерживаемым напряжением 3.0 кВ, ср.кв. или 3.75 кВ, ср.кв. Они работают с напряжением питания на любой из сторон канала в диапазоне от 1.8 В до 5 В, обеспечивая совместимость с низковольтными системами и позволяя осуществлять преобразование уровней при передаче данных через изоляционный барьер.

В отличие от других альтернатив оптопарам компонент гарантирует корректное постоянное напряжение на выходе при статическом состоянии входного логического сигнала. Он имеет два различных варианта поддержания отказоустойчивости, в которых выходы переходят в предопределенное состояние при отсутствии напряжения питания на входной стороне или при отключенных входах. ADuM140E1/ADuM141E1/ADuM142E1 совместим по выводам с ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402.

Области применения

ADuM142D – это четырехканальный цифровой изолятор, построенный на базе технологии iCoupler^® компании Analog Devices. Благодаря сочетанию технологий изготовления быстродействующих КМОП транзисторов и монолитных трансформаторов с воздушным сердечником эти компоненты гальванической развязки обеспечивают отличные характеристики, превосходящие характеристики альтернативных решений, например, на базе оптопар и других интегрированных устройств сопряжения. Максимальная задержка распространения изоляторов составляет 13 нс, а искажение длительности импульса — менее 3 нс при работе от 5 В. Компоненты обеспечивают межканальное согласование временных характеристик в пределах 3 нс.

ADuM142D имеет независимые каналы данных и выпускаются в конфигурациях с различным направлением каналов и выдерживаемым напряжением 3.0 кВ, ср. кв. или 3.75 кВ, ср.кв. Они работают с напряжением питания на любой из сторон канала в диапазоне от 1.8 В до 5 В, обеспечивая совместимость с низковольтными системами и позволяя осуществлять преобразование уровней при передаче данных через изоляционный барьер.

В отличие от других альтернатив оптопарам компоненты гарантируют корректное постоянное напряжение на выходе при статическом состоянии входного логического сигнала. Они имеют два различных варианта поддержания отказоустойчивости, в которых выходы переходят в предопределенное состояние при отсутствии напряжения питания на входной стороне или при отключенных входах. ADuM140E1/ADuM141E1/ADuM142E1 совместимы по выводам ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402.

Области применения

• Универсальные многоканальные схемы гальванической развязки
• Гальваническая развязка интерфейса SPI/преобразователей данных
• Гальваническая развязка промышленных шин

ADuM141E - это четырехканальный цифровой изолятор, построенный на базе технологии iCoupler^® компании Analog Devices. Благодаря сочетанию технологий изготовления быстродействующих КМОП транзисторов и монолитных трансформаторов с воздушным сердечником эти компоненты обеспечивают отличные характеристики, превосходящие характеристики альтернативных решений, например, на базе оптопар и других интегрированных устройств сопряжения. Максимальная задержка распространения составляет 13 нс, а искажение длительности импульса — менее 3 нс. Компоненты обеспечивают межканальное согласование временных характеристик в пределах 3 нс.

Компоненты серии ADuM141E имеют независимые каналы данных и выпускаются в конфигурациях с различным направлением каналов и выдерживаемым напряжением 3.0 кВ, ср.кв. или 3.75 кВ, ср.кв. Они работают с напряжением питания на любой из сторон канала в диапазоне от 1.8 В до 5 В, обеспечивая совместимость с низковольтными системами и позволяя осуществлять преобразование уровней при передаче данных через изоляционный барьер.

В отличие от других альтернатив оптопарам компонент гарантирует корректное постоянное напряжение на выходе при статическом состоянии входного логического сигнала. Он имеет два различных варианта поддержания отказоустойчивости, в которых выходы переходят в предопределенное состояние при отсутствии напряжения питания на входной стороне или при отключенных входах. ADuM140E1/ADuM141E1/ADuM142E1 совместим по выводам с ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402.

Области применения

ADuM140E - это четырехканальный цифровой изолятор, построенный на базе технологии iCoupler® компании Analog Devices. Благодаря сочетанию технологий изготовления быстродействующих КМОП транзисторов и монолитных трансформаторов с воздушным сердечником эти компоненты обеспечивают отличные характеристики, превосходящие характеристики альтернативных решений, например, на базе оптопар и других интегрированных устройств сопряжения. Максимальная задержка распространения составляет 13 нс, а искажение длительности импульса — менее 3 нс. Компоненты обеспечивают межканальное согласование временных характеристик в пределах 3 нс.

Компоненты серии ADuM140E имеют независимые каналы данных и выпускаются в конфигурациях с различным направлением каналов и выдерживаемым напряжением 3.0 кВ, ср.кв. или 3.75 кВ, ср.кв. Они работают с напряжением питания на любой из сторон канала в диапазоне от 1.8 В до 5 В, обеспечивая совместимость с низковольтными системами и позволяя осуществлять преобразование уровней при передаче данных через изоляционный барьер.

Области применения

ADuM120N/ADuM121N – это двухканальные цифровые изоляторы, построенные на базе технологии iCoupler® компании Analog Devices. Благодаря сочетанию технологий изготовления быстродействующих КМОП транзисторов и монолитных трансформаторов с воздушным сердечником эти компоненты гальванической развязки обеспечивают отличные характеристики, превосходящие характеристики альтернативных решений, например, на базе оптопар и других интегрированных устройств сопряжения. Максимальная задержка распространения изоляторов составляет 13 нс, а искажение длительности импульса — менее 3 нс при работе от 5 В. Компоненты обеспечивают межканальное согласование временных характеристик в пределах 3 нс.

ADuM120N/ADuM121N имеют независимые каналы данных и выпускаются в различных конфигурациях с выдерживаемым напряжением 3 кВ, ср.кв. (см. раздел Ordering Guide технического описания). Они работают с напряжением питания на любой из сторон канала в диапазоне от 1.8 В до 5 В, обеспечивая совместимость с низковольтными системами и позволяя осуществлять преобразование уровней при передаче данных через изоляционный барьер.

В отличие от других альтернатив оптопарам компоненты гарантируют корректное постоянное напряжение на выходе при статическом состоянии входного логического сигнала. Они имеют два различных варианта поддержания отказоустойчивости, в которых выходы переходят в предопределенное состояние при отсутствии напряжения питания на входной стороне или при отключенных входах.

ADuM120N0 совместим по выводам с ADuM1285, а ADuM120N1 совместим по выводам с ADuM1280 и ADuM1200. ADuM121N0 совместим по выводам с ADuM1286, а ADuM121N0 совместим по выводам с ADuM1281 и ADuM1201.

Области применения

• Универсальные многоканальные схемы гальванической развязки
• Гальваническая развязка промышленных шин

The AD7190 maintains good performance over the complete output data rate range, from 4.7 Hz to 4.8 kHz, which allows it to be used in weigh scale systems that operate at low speeds along with higher speed weigh scale systems, such as hopper scales.

 

The circuit in Figure 1 is a 4 mA-to-20 mA current loop transmitter for communication between a process control system and its actuator. Besides being cost effective, this circuit offers the industry’s low power solution. The 4 mA-to-20 mA current loop has been used extensively in programmable logic controllers (PLCs) and distributed control systems (DCS’s), with digital or analog inputs and outputs. Current loop interfaces are usually preferred because they offer the most cost effective approach to long distance noise immune data transmission. The combination of the low power AD8657 dual op amp, AD5641DAC, and ADR02 reference allows more power budget for higher power devices, such as microcontrollers and digital isolators. The circuit output is 0 mA to 20 mA of current, and it operates on a single supply from 8 V to 18 V. The 4 mA to 20 mA range is usually mapped to represent the input control range from the DAC or micro-controller, while the output current range of 0 mA to 4 mA is often used to diagnose fault conditions.

The 14-bit, 5 V AD5641 requires 75 μA typical supply current. The AD8657 is a rail-to-rail input/output dual op amp and is one of the lowest power amplifiers currently available in the industry (22 μA per amplifier over the full supply voltage and input common-mode range) with high operating voltage of up to 18 V. The ADR02 ultracompact precision 5 V voltage reference requires only 650 μA. Together, these three devices consume a typical supply current of 747 μA.

The circuit has a 12-pin Pmod™ digital interface (Digilent specification).

The reference buffer is critical to the design because the input impedance at the DAC reference input is heavily code- dependent and will lead to linearity errors if the DAC reference is not adequately buffered. With a high open-loop gain of 120 dB, the AD8657 has been proven and tested to meet the settling time, offset voltage, and low impedance drive capability required by this circuit application.

The combination of parts shown in Figure 1 minimizes PC board area, as well as power dissipation. The AD5542A is available in a 3 mm × 3 mm, 16-lead LFCSP or 16-lead TSSOP package. The AD5541A is available in 3 mm × 3 mm, 10-lead LFCSP or 10-lead MSOP.

This combination of parts provides industry-leading 16-bit integral nonlinearity (INL) of ±1 LSB and differential nonlinearity (DNL) of ±1 LSB with guaranteed monotonicity, as well as low power, small PCB area, and cost effectiveness.

Figure 1. Precision DAC Configuration (Simplified Schematic: All Connections and Decoupling Not Shown)

Figure 1: High Common-Mode Voltage Current Monitor (All Connections and Decoupling Not Shown)

High-side current monitors are likely to encounter overvoltage conditions from transients or when the monitoring circuits are connected, disconnected, or powered down. This circuit, shown in Figure 1, uses the overvoltage protected ADA4096-2 op amp connected as a difference amplifier to monitor the high-side current. The ADA4096-2 has input overvoltage protection, without phase reversal or latch-up, for voltages of 32 V higher than and lower than the supply rails.

The circuit is powered by the ADP3336 adjustable low dropout 500 mA linear regulator, which can also be used to supply power to other parts of the system, if desired. Its input voltage can range from 5.2 V to 12 V when set for a 5 V output. To save power, the current sensing circuit can be powered down by removing power to the ADP3336; however, the power source, such as a solar panel, can still operate.

This applies voltage to the inputs of the unpowered ADA4096-2; however, no latch-up or damage occurs for input voltages up to 32 V. If slower throughput rates are required, the AD7920 can also be powered down between samples. The AD7920 draws a maximum of 5 μW when powered down and 15 mW when powered up. The ADA4096-2 requires only 120 μA under operational conditions. When operating at 5 V, this is only 0.6 mW. The ADP3336 draws only 1 μA in the shutdown mode.

In the circuit, the ADuC7060/ ADuC7061 are connected to a thermocouple and a 100 Ω platinum resistance temperature detector (RTD). The RTD is used for cold junction compensation. As an extra option, the ADT7311 digital temperature sensor can be used to measure the cold junction temperature instead of the RTD.

In the source code, an ADC sampling rate of 4 Hz was chosen. When the ADC input programmable gain amplifier (PGA) is configured for a gain of 32, the noise-free code resolution of the ADuC7060/ ADuC7061 is greater than 18 bits.

Figure 1. ADuC7060/ADuC7061 as a Temperature Monitor Controller with a Thermocouple Interface (Simplified Schematic, All Connections Not Shown)

Figure 1. Functional Block Diagram of 4-Channel Data Acquisition System (Simplified Schematic: All Connections and Decoupling Not Shown)  

Figure 1. High Current Buffer Using the AD8397 for the AD2S1210 RDC Excitation Signal Output (Simplified Schematic: Decoupling and All Connections Not Shown)  

The circuit in Figure 1 is a complete, low power signal conditioner for a bridge type sensor and includes a temperature compensation channel. This circuit is ideal for a variety of industrial pressure sensors and load cells that operate with drive voltages of between 5 V and 15 V.

The circuit can process full-scale signals from approximately 10 mV to 1 V, using the internal programmable gain amplifier (PGA) of the 24-bit, sigma-delta (Σ-Δ) ADC, making it suitable for a wide variety of pressure sensors.

The entire circuit uses only three ICs and requires only 1 mA (excluding the bridge current). A ratiometric technique ensures that the accuracy and stability of the system does not depend on a voltage reference.

The circuit shown in Figure 1 is a completely self-contained, microprocessor controlled, highly accurate conductivity measurement system ideal for measuring the ionic content of liquids, water quality analysis, industrial quality control, and chemical analysis.

A carefully selected combination of precision signal conditioning components yields an accuracy of better than 0.3% over a conductivity range of 0.1 μS to 10 S (10 MΩ to 0.1 Ω) with no calibration requirements.

Automatic detection is provided for either 100 Ω or 1000 Ω platinum (Pt) resistance temperature devices (RTDs), allowing the conductivity measurement to be referenced to room temperature.

The system accommodates 2- or 4-wire conductivity cells, and 2-, 3-, or 4-wire RTDs for added accuracy and flexibility.

The circuit generates a precise ac excitation voltage with minimum dc offset to avoid a damaging polarization voltage on the conductivity electrodes. The amplitude and frequency of the ac excitation is user-programmable.

An innovative synchronous sampling technique converts the peak-to-peak amplitude of the excitation voltage and current to a dc value for accuracy and ease in processing using the dual, 24-bit Σ-Δ ADC contained within the precision analog microcontroller.

The intuitive user interface is an LCD display and an encoder push button. The circuit can communicate with a PC using an RS-485 interface if desired, and operates on a single 4 V to 7 V supply.

The circuit shown in Figure 1 measures indoor air quality by using a metal-oxide sensor to detect gases composed of volatile organic compounds. The sensor is composed of a heating resistor and a sensing resistor. When the sense resistor is heated, its value changes as a function of the concentrations of different gases.

The circuit uses a 12-bit, current output digital-to-analog converter (DAC) for precision control of the heater current, and the flexible software allows the heater to operate in one of the following four modes: constant current, constant voltage, constant resistance, and constant temperature.

The circuit is able measure a wide range of sense resistance values by using a software-selectable, five range resistor divider. The board also includes a temperature and humidity sensor that is used for compensating the gas concentration value.