ISOW784x 转 ISOW774x 适配器评估模块
1 ISOW784x 转 ISOW774x 适配器评估模块
本用户指南介绍了 ISOW784x 转 ISOW774x 适配器评估模块 (EVM)。该 EVM 可帮助设计人员评估器件的性能，从而快速开发和分析隔离系统。该 EVM 支持在具有 ISOW784x 16 引脚 WB SOIC (DW-16) 封装的 PCB 上，评估采用 20 引脚 WB SOIC (DFM-20) 封装、具有集成直流/直流转换器的四通道数字隔离器 ISOW774x，ISOW774x 可替换 ISOW784x 器件。
此评估模块仅用于隔离器参数性能评估，不适用于隔离电压测试。为防止损坏此 EVM，施加到器件电源或数据输入引脚上的任何电压都必须保持在数据表“建议运行条件”部分指定的 0V 至 5.5V 范围内。
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1 引言
本用户指南介绍了与具有集成直流/直流转换器、采用 20 引脚 WB SOIC 封装 (DFM-20) 的 ISOW774x 四通道数字隔离器相关的 EVM 操作。本指南还包含 EVM BoM、EVM 原理图、EVM PCB 布局和典型的实验室设置。
2 概述
根据反向通道数量，ISOW774x 中的“x”可以是 0 到 4 之间的任意数字，这是一款集成了高效率、低发射电源转换器的电隔离式四通道数字隔离器。集成式直流/直流转换器提供高达 550mW 的隔离式电源，无需在空间受限的隔离设计中使用单独的隔离式电源。电源转换器可在 –40°C 至 +125°C 的宽工作环境温度范围内高效运行。该器件提供改进的发射性能，简化了电路板设计，并提供了铁氧体磁珠以进一步衰减发射。ISOW774x 设计时考虑了增强的保护功能，包括限制浪涌电流的软启动、过压和欠压锁定、EN/FLT 引脚上的故障检测、过载和短路保护以及热关断。
ISOW774x 器件在隔离 CMOS 或 LVCMOS 数字 I/O 时，可提供高电磁抗扰度。该信号隔离通道具有逻辑输入和输出缓冲器，由双电容二氧化硅 (SiO2) 绝缘栅隔开，而电源隔离使用片上变压器，采用薄膜聚合物作为绝缘材料进行隔离。ISOW774x 通过将 VIO 和 VDD 一起连接到 PCB 上，可在 3V 至 5.5V 的单一电源电压下运行。如果需要较低的逻辑电平，这些器件支持 1.71V 至 5.5V 逻辑电源 (VIO)，该电源独立于 3V 至 5.5V 的电源转换器电源 (VDD) 。VISOIN 和 VISOOUT 需要通过铁氧体磁珠或通过 LDO 馈电连接到电路板。
ISOW784x 是具有集成直流/直流转换器的第一代四通道数字隔离器系列，ISOW774x 是具有集成直流/直流转换器的第二代四通道数字隔离器系列。与 ISOW784x 相比，ISOW774x 系列的主要改进之一是辐射发射性能。其他改进包括：降低了输出纹波电压，分离了逻辑和直流/直流转换器电源，拓宽了数据通道的电源电压选项，还有许多其他较小的附加特性。遗憾的是，ISOW774x 与 ISOW784x 引脚不兼容，因此无法在客户使用 ISOW784x 构建的现有 PCB 上直接评估 ISOW774x。
ISOW-ADAPTOR-EVM 是一款适配器 PCB，支持客户将 ISOW774x 器件安装在其具有 ISOW784x 封装的现有 PCB 上。通过简化 ISOW774x 在客户 ISOW784x PCB 上的安装，适配器 PCB 支持使用 ISOW774x 评估客户现有的 ISOW784x PCB，从而验证升级到 ISOW774x 后可实现的总体改进。在现有 PCB 中使用 ISOW774x，对于验证可实现的辐射发射性能改进尤其有用，而且无需重新设计 PCB，节省了大量开发时间。
4 EVM 设置和操作
本节介绍了用于器件评估的 EVM 典型测试设置和操作。图 4-1 显示了如何将 ISOW-ADAPTOR-EVM 安装到具有 ISOW784x 封装的 PCB 上。接头 J3 和 J4 位于 PCB 下方，因此将整个 PCB 按原样焊接到 ISOW784x 封装中可能不太方便。因此，建议首先从 J1 和 J2 上拔下接头 J3 和 J4，然后估计 J3 和 J4 的大致位置，将它们焊接到 ISOW784x 封装中，再将接头 J1 和 J2 分别插入 J3 和 J4 中。如有需要，接头 J3 和 J4 也可以稍微弯曲以调整位置，方便根据需要安装 J1 和 J2。图 4-2 是突出显示了 J3 和 J4 引线的实际 PCB 侧视图照片。
图 4-1 ISOW-ADAPTOR-EVM 连接图
图 4-2 ISOW-ADAPTOR-EVM 侧视图5 EVM 原理图
图 5-1 显示了 ISOW-ADAPTOR-EVM 的原理图。请注意，由于接头 J3 和 J4 是从外部插入 J1 和 J2 的，因此未在原理图中显示。
图 5-1 ISOW-ADAPTOR-EVM 原理图
7 物料清单
表 7-1 显示了此 EVM 的物料清单 (BOM)。
| 项目 | 名称 | 说明 | 制造商 | 器件型号 | 数量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | C1、C2、C11、C12 | 电容，陶瓷，10uF，35V，+/- 10%，X5R，0805 | MuRata | GRM21BR6YA106KE43L | 4 |
| 2 | C3、C4、C9、C10 | 电容，陶瓷，1μF，50V，+/-10%，X5R，0603 | Samsung Electro-Mechanics | CL10A105KA8NNNC | 4 |
| 3 | C5、C7 | 电容，陶瓷，0.01µF，50V，+/-10%，X7R，0402 | Walsin | 0402B103K500CT | 2 |
| 4 | C6、C8 | 电容，陶瓷，0.1µF，16V，+/-10%，X7R，0402 | Walsin | CL05B104KO5NNNC | 2 |
| 5 | J1、J2 | 母接头，1.27mm，8x1 | Harwin | M50-3140845 | 2 |
| 6 | J3、J4 | 公接头，1.27mm，8x1 | Sullins | GRPB081VWCN-RC | 2 |
| 7 | L1、L2 | 铁氧体磁珠，1500Ω @ 100MHz，0.5A，0603 | MuRata | BLM18HE152SN1D | 2 |
| 8 | L3，L4 | 铁氧体磁珠，330Ω @ 100MHz，1.1A，0402 | MuRata | BLM15EX331SN1D | 2 |
| 9 | R1 | 电阻，1.00kΩ，1%，0.0625W，0402 | Yageo America | RC0402FR-071KL | 1 |
| 10 | U1 | ISOW7741DFM | 德州仪器 (TI) | ISOW7741DFM | 1 |
| 11 | U2 | ISOW7841DWE | 德州仪器（TI） | ISOW7841DWE | 0 |
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