5 kV rms信号隔离高 速CAN收发器，提供系统总线保护 ADM3054 产品特性 概述 5 kV rms信号隔离式CAN收发器 VDD1工作电压：5 V或3.3 V 5 V工作电压(VDD2) VDD2SENSE可检测VDD2功率损耗 符合ISO 11898标准 数据速率可高达1 Mbps 在24 V系统中CANH和CANL提供电源/接地的短路保护 无电节点不干扰总线 总线支持110个或更多节点 热关断保护 高共模瞬变抗扰度：>25 kV/µs 安全和法规认证 UL认证 依据UL 1577，1分钟5,000 V rms 符合VDE标准证书 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)： 2006-12 VIORM = 846 V峰值 工业温度范围：−40°C至+125°C 16引脚宽体SOIC封装 ADM3054是一款5 kV rms信号隔离控制器局域网(CAN)物 理层收发器，符合ISO 11898标准。 该器件采用ADI公司的iCoupler®技术，将三通道隔离器和 CAN收发器集成于单封装中。器件逻辑端采用VDD1上的3.3 V 或5 V单电源供电，总线端则采用VDD2上的5 V单电源供电。 总线端(VDD2)失电状况可以通过集成的VDD2SENSE信号检测。 ADM3054在CAN协议控制器与物理层总线之间创建一个隔 离接口，它能以最高1 Mbps的数据速率工作。 该器件的总线引脚(CANH和CANL)集成有保护功能，防止 短接到24 V系统中的电源或地。 该器件具有限流和热关断特性，可防止发生输出短路以及 总线短接至地或电源引脚的情况。额定温度范围为工业温 度范围，提供16引脚、宽体SOIC封装。 应用 CAN数据总线 工业现场网络 功能框图 VDD2 VDD1 ISOLATION BARRIER ADM3054 VDD2 VOLTAGE SENSE CAN TRANSCEIVER VDD2SENSE DECODE ENCODE TxD ENCODE DECODE THERMAL SHUTDOWN D CANH R DECODE CANL ENCODE VOLTAGE REFERENCE DIGITAL ISOLATION iCoupler® VREF LOGIC SIDE BUS SIDE GND1 GND2 10274-001 RxD 图1. Rev. A Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。 ADM3054 目录 特性.................................................................................................. 1 应用.................................................................................................. 1 概述.................................................................................................. 1 功能框图 ......................................................................................... 1 修订历史 ......................................................................................... 2 技术规格 ......................................................................................... 3 时序规格.................................................................................... 4 法规信息.................................................................................... 5 隔离和安全相关特性.............................................................. 5 VDE 0884绝缘特性.................................................................. 6 绝对最大额定值....................................................................... 7 ESD警告..................................................................................... 7 引脚配置和功能描述 ................................................................... 8 典型性能参数 ................................................................................ 9 测试电路和开关特性 ................................................................. 13 工作原理 ....................................................................................... 15 CAN收发器操作 .................................................................... 15 热关断 ...................................................................................... 15 真值表 ...................................................................................... 15 电气隔离.................................................................................. 16 磁场抗扰度 ............................................................................. 17 应用信息 ....................................................................................... 18 典型应用.................................................................................. 18 封装和订购信息.......................................................................... 20 外形尺寸.................................................................................. 20 订购指南.................................................................................. 20 修订历史 2012年12月—修订版0至修订版A 更改“特性”部分............................................................................. 1 “法规信息(待定)”部分更改为“法规信息”部分...................... 5 更改表3的标题 .............................................................................. 5 “VDE 0884绝缘特性(待定)”部分更改为“VDE 0884 绝缘特性“部分 .............................................................................. 6 2011年10月—修订版0：初始版 Rev. A | Page 2 of 20 ADM3054 技术规格 每个电压均参照各自的地；除非另有说明，3.0 V ≤ VDD1 ≤ 5.5 V，TA = −40°C至+125°C，4.75 V ≤ VDD2 ≤ 5.25 V。 表1. 参数 电源电流 电源电流(逻辑侧) TxD/RxD数据速率，1 Mbps 电源电流(总线侧) 被动状态 主动状态 TxD/RxD数据速率，1 Mbps 驱动器 逻辑输入 输入高电压 输入低电压 CMOS逻辑输入电流 差分输出 被动总线电压 CANH输出电压 CANL输出电压 差分输出电压 短路电流(CANH) 短路电流(CANL) 接收器 差分输入 差分输入电压(被动) 差分输入电压(主动) 输入电压迟滞 CANH、CANL输入电阻 差分输入电阻 逻辑输出 低输出电压 高输出电压 短路电流 基准电压源 基准输出电压 VDD2电压检测 VDD2SENSE输出低电压 VDD2SENSE输出高电压 总线电压检测阈值电压 共模瞬变抗扰度1 1 符号 最小值 IDD1 IDD2 典型值 最大值 单位 2.5 3.0 mA 10 75 55 mA mA mA RL = 60 Ω,见图28 RL = 60 Ω,见图28 RL = 60 Ω,见图28 0.25 VDD1 500 V V µA TxD TxD TxD 200 V V V V mV mA mA mA VTxD = 高，RL = ∞；见图22 VTxD = 低；见图22 VTxD = 低；见图22 VTxD = 低，RL = 45 Ω；见图22 VTxD = 高，RL = ∞；见图22 VCANH = −5 V VCANH = −36 V VCANL = 36 V −2 V < VCANL，VCANH < 7 V， 见图24，CL = 15 pF −7 V < VCANL，VCANH < 12 V， 见图24，CL = 15 pF −2 V < VCANL，VCANH < 7 V， 见图24，CL = 15 pF −7 V < VCANL，VCANH < 12 V， 见图24，CL = 15 pF 见图25 VIH VIL IIH, IIL 0.7 VDD1 VCANL, VCANH VCANH VCANL VOD VOD ISCCANH ISCCANH ISCCANL 2.0 2.75 0.5 1.5 −500 VIDR −1.0 +0.5 V −1.0 +0.4 V 0.9 5.0 V 1.0 5.0 V 25 100 mV kΩ kΩ VIDD −100 VHYS RIN RDIFF 5 20 VOL VOH IOS VDD1 − 0.3 7 VREF 2.025 VOL VOH VTH(SENSE) 3.0 4.5 2.0 3.0 +50 −200 150 VDD1 − 0.3 2.0 25 0.2 VDD1 − 0.2 0.2 VDD1 − 0.2 0.4 测试条件/注释 85 V V mA IOUT = 1.5 mA IOUT = −1.5 mA VOUT = GND1或VDD1 3.025 V |IREF = 50 µA| 0.4 V V V kV/µs IOSENSE = 1.5 mA IOSENSE = −1.5 mA VDD2 VCM = 1 kV， 瞬变幅度 = 800 V 2.5 CM是在维持额定工作时能保持的最大共模电压压摆率。VCM是逻辑和总线端的共模压差。瞬变幅度是共模压摆的范围。共模电压压摆 率适用于共模电压的上升沿和下降沿。 Rev. A | Page 3 of 20 ADM3054 时序规格 每个电压均参照各自的地；除非另有说明，3.0 V ≤ VDD1 ≤ 5.5 V，TA = −40°C至+125°C，4.75 V ≤ VDD2 ≤ 5.25 V。 表2. 参数 驱动器 最大数据速率 从TxD开启到总线有效的传播延迟 符号 最小值 典型值 最大值 单位 tonTxD 1 90 Mbps ns 从TxD关闭到总线无效的传播延迟 toffTxD 120 ns 接收器 从TxD开启到接收器有效的传播延迟 tonRxD 200 ns 从TxD关闭到接收器无效的传播延迟 toffRxD 250 ns tSE tSD 300 10 µs ms 上电 使能时间(VDD2高电平至VDD2SENSE低电平) 禁用时间(VDD2低电平至VDD2SENSE高电平) Rev. A | Page 4 of 20 测试条件/注释 RL = 60 Ω，CL = 100 pF， 见图23和图27 RL = 60 Ω，CL = 100 pF， 见图23和图27 RL = 60 Ω，CL = 100 pF， 见图23和图27 RL = 60 Ω，CL = 100 pF， 见图23和图27 见图26 见图26 ADM3054 法规信息 表3. ADM3054认证信息 机构 UL 认证类型 在UL公司器件认可程序下进行认可 VDE 进行DIN V VDE V 0884-10(VDE V 0884-10) 认证： 2006-12 注释 依据UL 1577，每个ADM3054器件都经过1秒钟 绝缘测试电压≥ 6000 V rms的验证测试。 依据DIN V VDE V 0884-10，每个ADM3054器件都 经过1秒钟绝缘测试电压≥1590 V峰值的验证测试 (局部放电检测限值为5 pC)。 隔离和安全相关特性 表4. 参数 额定电介质隔离电压 最小外部气隙(外部间隙) 最小外部爬电距离 最小内部间隙 漏电阴抗(相对漏电指数) 隔离组 符号 L(I01) L(I02) CTI 值 5000 8.0 7.6 0.017 min >175 IIIa 单位 V rms mm mm mm V Rev. A | Page 5 of 20 测试条件/注释 持续1分钟 测量输入端至输出端，空气最短距离 测量输入端至输出端，沿壳体最短距离 隔离距离 DIN IEC 112/VDE 0303 材料组(DIN VDE 0110) ADM3054 VDE 0884绝缘特性 此隔离器适合安全限制数据范围内的增强电隔离。必须通过保护电路保持安全数据。 表5 . 描述 分类 根据DIN VDE 0110对额定电源电压进行 装置分类 ≤150 V rms ≤300 V rms ≤400 V rms 环境分类 污染等级 电压 最大工作绝缘电压 输入至输出测试电压，方法B1 输入至输出测试电压，方法A 跟随环境测试，子类1 跟随输入和/或安全测试，子类2/子类3： 最高允许过压 测试条件/注释 符号 VIORM× 1.6 = VPR，tm= 60 秒，局部放电 < 5 pC VIORM× 1.2 = VPR，tm= 60 秒，局部放电 < 5 pC 安全限值 壳温 输入电流 输出电流 TS上的绝缘电阻 Rev. A | Page 6 of 20 单位 I至IV I至III I至II 40/125/21 2 DIN VDE 0110 VIORM × 1.875 = VPR，100%经生产测试， tm = 1秒，局部放电< 5 pC 特性 VIORM VPR 846 1590 V峰值 V峰值 VPR VPR VTR 1357 1018 6000 V峰值 V峰值 V峰值 TS IS, INPUT IS, OUTPUT RS 150 265 335 >109 °C mA mA Ω ADM3054 绝对最大额定值 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性 损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器 件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影 响器件的可靠性。 除非另有说明，TA = 25°C。各电压均参照其各自的地。 表6. 参数 VDD1, VDD2 数字输入电压 TxD 数字输出电压 RxD VDD2SENSE CANH, CANL VREF 工作温度范围 存储温度范围 ESD(人体模型) 引脚温度 焊接(10秒) 气相(60秒) 红外(15秒) θJA热阻 TJ结温 额定值 −0.5 V至+6 V −0.5 V至VDD1 + 0.5 V ESD警告 −0.5 V至VDD1 + 0.5 V −0.5 V至VDD1 + 0.5 V −36 V至+36 V −0.5 V至+6 V −40°C至+125°C −55°C至+150°C ±3.5 kV 300°C 215°C 220°C 53°C/W 150°C Rev. A | Page 7 of 20 ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。 尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高 能量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当 的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 ADM3054 引脚配置和功能描述 NC 1 16 GND2 GND1 2 15 NC GND1 3 14 NC VDD2SENSE ADM3054 TxD 6 11 CANL VDD1 7 10 VREF GND1 8 9 GND2 NOTES 1. NC = NO CONNECT. 10274-009 13 VDD2 TOP VIEW RxD 5 (Not to Scale) 12 CANH 4 图2. 引脚配置 表7. 引脚功能描述 引脚编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 NC GND1 GND1 VDD2SENSE RxD TxD VDD1 GND1 GND2 VREF CANL CANH VDD2 NC NC GND2 描述 不连接。此引脚保持不连接。 地(逻辑侧)。 地(逻辑侧)。 VDD2电压检测。VDD2SENSE处于低电平表示VDD2通电。VDD2SENSE处于高电平表示VDD2掉电。 接收器输出数据。 驱动器输入数据。 电源(逻辑侧)3.3 V或5 V。需连接一个去耦电容至GND1，推荐容值在0.01 µF和0.1 µF之间。 地(逻辑侧)。 地(总线侧)。 基准电压输出。 低电平CAN电压输入/输出。 高电平CAN电压输入/输出。 电源(总线侧)5 V。需连接一个去耦电容至GND2，推荐使用0.1 µF电容。 不连接。此引脚保持不连接。 不连接。此引脚保持不连接。 地(总线侧)。 Rev. A | Page 8 of 20 ADM3054 典型性能参数 205 PROPAGATION DELAY TxD OFF TO RECEIVER INACTIVE, tOFFRxD (ns) 165 160 155 150 145 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C) PROPAGATION DELAY TxD ON TO RECEIVER ACTIVE, tONRxD (ns) 153 152 151 150 149 148 4.80 4.85 4.90 4.95 5.00 5.05 5.10 5.15 5.20 5.25 SUPPLY VOLTAGE, VDD2 (V) 156 155 210 200 190 180 0 25 50 75 100 TEMPERATURE (°C) 5.00 5.05 5.10 5.15 5.20 5.25 125 VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 152 151 150 149 148 147 146 –50 –25 0 25 50 75 100 125 图7. 接收器输入迟滞与温度的关系 PROPAGATION DELAY TxD OFF TO BUS INACTIVE, tOFFTxD (ns) 220 –25 4.95 153 90 VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 230 170 –50 4.90 TEMPERATURE (°C) 10274-012 PROPAGATION DELAY TxD OFF TO RECEIVER INACTIVE, tOFFRxD (ns) 240 4.85 154 图4. 从TxD开启到接收器有效的传播延迟与电源电压(VDD2 )的关系 250 4.80 SUPPLY VOLTAGE, VDD2 (V) 10274-011 147 146 4.75 185 180 4.75 RECEIVER INPUT VOLTAGE HYSTERESIS, VHYS (V) VDD1 = 3.3V, TA = 25°C VDD1 = 5V, TA = 25°C 154 190 图6. 从TxD关闭到接收器无效的传播延迟与电源电压(VDD2 )的关系 图3. 从TxD开启到接收器有效的传播延迟与温度的关系 155 195 10274-014 –25 200 VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 85 80 75 70 65 60 –50 –25 0 25 50 75 100 TEMPERATURE (°C) 图8. 从TxD关闭到总线无效的传播延迟与温度的关系 图5. 从TxD关闭到接收器无效的传播延迟与温度的关系 Rev. A | Page 9 of 20 125 10274-015 140 –50 VDD1 = 3.3V, TA = 25°C VDD1 = 5V, TA = 25°C 10274-013 VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 10274-010 PROPAGATION DELAY TxD ON TO RECEIVER ACTIVE, tONRxD (ns) 170 ADM3054 76 75 74 73 72 40 39 38 37 36 4.85 4.90 4.95 5.00 5.05 5.10 5.15 5.20 5.25 SUPPLY VOLTAGE, VDD2 (V) 34 100 图12. 电源电流(IDD2 )与数据速率的关系 1.2 VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V SUPPLY CURRENT, IDD1 (mA) 1.0 50 48 46 44 40 –50 0.8 0.6 0.4 0.2 42 –25 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C) VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 0 100 10274-017 PROPAGATION DELAY TxD ON TO BUS ACTIVE, tONTxD (ns) 52 DATA RATE (kbps) 图13. 电源电流(IDD1 )与数据速率的关系 图10. 从TxD开启到总线有效的传播延迟与温度的关系 50 DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE DOMINANT, VOD (V) PROPAGATION DELAY TxD ON TO BUS ACTIVE, tONTxD (ns) 2.35 VDD1 = 3.3V, TA = 25°C VDD1 = 5V, TA = 25°C 49 48 47 46 45 44 2.30 2.25 2.20 2.15 4.80 4.85 4.90 4.95 5.00 5.05 5.10 SUPPLY VOLTAGE, VDD2 (V) 5.15 5.20 5.25 10274-018 43 42 4.75 1000 DATA RATE (kbps) 图9. 从TxD关闭到总线无效的传播延迟与电源电压(VDD2 )的关系 54 1000 10274-019 4.80 10274-020 35 图11. 从TxD开启到总线有效的传播延迟与电源电压(VDD2 )的关系 Rev. A | Page 10 of 20 2.10 –50 VDD1 = 5V, VDD2 = 5V, RL = 45Ω VDD1 = 5V, VDD2 = 5V, RL = 60Ω –25 0 25 50 75 100 TEMPERATURE (°C) 图14. 驱动器差分输出电压(主动)与温度的关系 125 10274-021 71 4.75 VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 41 SUPPLY CURRENT, IDD2 (mA) 77 42 VDD1 = 3.3V, TA = 25°C VDD1 = 5V, TA = 25°C 10274-016 PROPAGATION DELAY TxD OFF TO BUS INACTIVE, tOFFTxD (ns) 78 140 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 4.75 4.80 4.85 4.90 4.95 5.00 5.05 5.10 5.15 5.20 5.25 SUPPLY VOLTAGE, VDD2 (V) 130 120 110 100 90 80 –50 50 75 100 125 125 2.70 VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 2.65 REFERENCE VOLTAGE, VREF (V) 4.88 4.87 4.86 4.85 2.60 2.55 2.50 2.45 2.40 –25 0 25 50 75 100 TEMPERATURE (°C) 125 10274-023 RECEIVER OUTPUT VOLTAGE HIGH, VOH (V) 25 图17. 接收器输出低电压与温度的关系 4.89 4.84 –50 0 TEMPERATURE (°C) 图15. 驱动器差分输出电压(主动)与电源电压(VDD2 )的关系 4.90 –25 10274-024 2.5 VDD1 = 3.3V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 10274-025 VDD1 = 5V, VDD2 = 5V, RL = 45Ω VDD1 = 5V, VDD2 = 5V, RL = 60Ω RECEIVER OUTPUT VOLTAGE LOW, VOL (mV) 2.6 10274-022 DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE DOMINANT, VOD (V) ADM3054 2.35 –50 VDD1 = 5V, VDD2 = 5V, IREF = +50µA VDD1 = 5V, VDD2 = 5V, IREF = –50µA –25 0 25 50 75 TEMPERATURE (°C) 图18. VREF 与温度的关系 图16. 接收器输出高电压与温度的关系 Rev. A | Page 11 of 20 100 ADM3054 2.42 146 VDD1 = 5V, VDD2 = 5V VDD1 = 5V, VDD2 = 5V 2.40 142 140 138 136 134 132 128 –50 –25 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C) 10274-026 130 VDD1 = 5V, VDD2 = 5V VDD2SENSE DISABLE TIME, tSD (ns) 198 196 194 192 190 188 186 –25 0 25 50 75 100 125 TEMPERATURE (°C) 10274-027 184 182 –50 2.36 2.34 2.32 2.30 2.28 2.26 –50 –25 0 25 50 75 100 TEMPERATURE (°C) 图21. VDD2 电压检测阈值电压(高至低)与温度的关系 图19. 使能时间(VDD2 高电平至VDD2SENSE 低电平)与温度的关系 200 2.38 图20. 禁用时间(VDD2 低电平至VDD2SENSE 高电平)与温度的关系 Rev. A | Page 12 of 20 125 10274-028 VDD2SENSE THRESHOLD VOLTAGE HIGH TO LOW, VTH (SENSE) (V) VDD2SENSE ENABLE TIME, tSE (ns) 144 ADM3054 测试电路和开关特性 RL 2 VCANH RL 2 CANH VOC VID 10274-006 VOD VCANL RxD CL CANL 图22. 驱动器电压测量 图24. 接收器电压测量 CANH TxD RL CL CANL 10274-003 RxD 15pF 图23. 开关特性测量 VRxD HIGH LOW 0.9 0.5 VID (V) 10274-004 VHYS 图25. 接收器输入迟滞 5V VTH(SENSE) VTH(SENSE) VDD2 0V tSE tSD VDD1 0.4V 0V 图26. VDD2SENSE 使能/禁用时间 Rev. A | Page 13 of 20 10274-005 VDD1 – 0.3 VDD2SENSE 10274-002 TxD ADM3054 VDD1 0.7VDD1 VTxD 0.25VDD1 0V VOD VDIFF = VCANH – VCANL VDIFF 0.9V 0.5V VOR tOFFTxD tONTxD VDD1 VDD1 – 0.3V VRxD tONRxD 10274-007 0.4VCC 0V tOFFRxD 图27. 驱动器和接收器传播延迟 VDD2 1µF VDD1 VDD2 ISOLATION BARRIER ADM3054 VDD2 VOLTAGE SENSE CAN TRANSCEIVER VDD2SENSE DECODE ENCODE TxD ENCODE DECODE THERMAL SHUTDOWN D CANH RL R DECODE VOLTAGE REFERENCE DIGITAL ISOLATION iCoupler® LOGIC SIDE CANL ENCODE VREF BUS SIDE GND2 GND1 图28. 电源电流测量测试电路 Rev. A | Page 14 of 20 10274-008 RxD ADM3054 工作原理 真值表 CAN收发器操作 CAN总线有两种状态：主动和被动。当CANH和CANL之 间的差分电压大于0.9 V时，总线呈主动状态；当CANH和 CANL之间的差分电压小于0.5 V时，总线呈被动状态。当总 线处于主动状态时，CANH引脚处于高电平状态，CANL 引脚处于低电平状态。当总线处于被动状态时，CANH和 CANL引脚均处于高阻状态。 当TxD上存在逻辑低电平时，驱动器驱动CANH至高电平、 CANL至低电平(主动状态)。当TxD上存在逻辑高电平时， 驱动器输出处于高阻抗状态(被动状态)。驱动器输出状态 如表9所示。 此部分的真值表使用表8中的缩略语。 表8. 真值表缩略语 字母 H L I X Z NC 描述 高电平 低电平 不确定 无关 高阻(关) 不连接 表9. 发送 当总线处于主动状态时，接收器输出为低电平；当总线处 于被动状态时，接收器输出为高电平。若CANH和CANL 之间的差分电压处于0.5 V和0.9 V的范围内，则总线状态不 确定，且接收器输出可以是高电平，也可以是低电平。针 对给定输入的接收器输出状态见表10。 电源状态 VDD1 VDD2 开 开 开 开 开 开 关闭 开 开 关闭 热关断 表10. 接收 ADM3054内置一个热关断电路，可防止器件在故障条件下 功耗过大。将发送器的输出短路至一个低阻抗源会导致很 大的驱动器电流。热传感器电路检测此状态下芯片的温度 并关闭驱动器输出。该电路用于在结温达到150°C时关闭 驱动器。当器件冷却至140°C时，驱动器会被重新使能。 电源状态 VDD1 VDD2 开 开 开 开 开 开 开 开 关闭 开 开 关闭 Rev. A | Page 15 of 20 输入 TxD L H 悬空 X L 状态 主动 被动 被动 被动 I 输入 VID = CANH − CANL ≥0.9 V ≤0.5 V 0.5 V < VID < 0.9 V 输入开路 X X 输出： CANH CANL H L Z Z Z Z Z Z I I 总线状态 主动 被动 I 被动 X X VDD2SENSE L L L I H 输出： RxD VDD2SENSE L L H L I L H L I I H H ADM3054 iCoupler技术 经过隔离栅的数字信号传输使用 iCoupler技术。这一技术 采用了芯片级变压器绕组来将数字信号从隔离栅的一侧磁 耦合至另外一侧。将数字输入编码为波形后激励变压器初 级绕组。在次级绕组，感应的波形被解码为最初发送的二 进制值。 电气隔离 在ADM3054中，电气隔离在接口的逻辑侧实现。因此，该器 件具有两个主要部分：数字隔离部分和收发器部分(见图29)。 驱动器输入信号施加于TxD引脚并以逻辑地(GND1)为参考， 再通过在隔离栅上耦合出现在收发器部分，此时以隔离地 (GND2)为参考。同样的，接收器输入以收发器部分的隔离 地为参考，它通过在隔离栅上的耦合出现在RxD引脚，此 时以逻辑地为参考。 输入端的正负逻辑电平转换会使一个很窄的(约1 ns)脉冲通 过变压器被送到解码器。解码器是双稳态的，因此可以被 这个脉冲置位或复位，表示输入逻辑的转换。输入端没有 超过1微秒的逻辑转换时，会发送一组用以表示正确输入 状态的周期性刷新脉冲，以确保输出直流的正确性。如果 解码器没有接收到内部脉冲的时间超过约5 μs，输入侧则认 为没有供电或者无效，在这种情况下，输出被强制设置为 默认状态(见表9)。 VDD2 VDD1 ISOLATION BARRIER ADM3054 VDD2 VOLTAGE SENSE CAN TRANSCEIVER VDD2SENSE DECODE ENCODE TxD ENCODE DECODE THERMAL SHUTDOWN D CANH R DECODE VOLTAGE REFERENCE DIGITAL ISOLATION iCoupler® LOGIC SIDE CANL ENCODE VREF BUS SIDE GND1 GND2 图29. 数字隔离部分与收发器部分 Rev. A | Page 16 of 20 10274-029 RxD ADM3054 磁场抗扰度 iCoupler磁场抗扰度的限制是由变压器接收线圈中感应电 压的状态决定的，电压足够大就会错误地置位或复位解码 器。下面的分析说明此情况发生的条件。检测ADM3054的 3 V工作电压是因为它在此条件下工作时最易受到干扰。 变压器输出端的脉冲幅度大于1 V。解码器的检测阈值大约 是0.5 V，因此有一个0.5 V的噪声容限。 例如，在1 MHz的磁场频率下，最大允许0.2 K高斯的磁场在 接收线圈可以感应出0.25 V的电压。这大约是检测阈值的50% 并且不会引起输出转换错误。同样，如果这样的情况在发送 脉冲时发生(也即最差的极性)，这会使接收到的脉冲从大于 1.0 V下降到0.75 V，这仍然高于解码器检测阈值0.5 V。 图31以更为熟悉的参量(如与ADM3054变压器给定距离的 最大允许电流)形式显示了磁通密度值。 接收线圈上的感应电压由以下公式计算： − dβ 2 V = ∑ πrn ; n = 1, 2, …, N dt 1000 100 10 1 DISTANCE = 1m 100 DISTANCE = 5mm 10 DISTANCE = 100mm 1 0.1 0.01 1k 0.1 10k 100k 1M 10M MAGNETIC FIELD FREQUENCY (Hz) 100M 10274-031 MAXIMUM ALLOWABLE CURRENT (kA) 其中： β是磁通密度(高斯)。 N是接收线圈匝数。 rn是接收线圈第n圈的半径(cm)。 图31. 不同电流至ADM3054距离下的最大允许电流 0.01 0.001 1k 10k 100k 1M 10M MAGNETIC FIELD FREQUENCY (Hz) 图30. 最大允许外部磁通密度 100M 10274-030 MAXIMUM ALLOWABLE MAGNETIC FLUX DENSITY (kGAUSS) 给定接收线圈几何形状及感应电压，解码器最多能够有0.5 V 余量的50%，可利用图30来确定允许的最大磁场。 在强磁场和高频率的叠加作用下，印刷电路板(PCB)走线 形成的任何回路都会感应出足够大的错误电压，从而触发 后续电路的阈值。因此，在布局的时候需要格外小心以避 免发生这种情况。 Rev. A | Page 17 of 20 ADM3054 应用信息 典型应用 3.3 OR 5V SUPPLY 5V ISOLATED SUPPLY CT 100nF 100nF 3.3 OR 5V SUPPLY VDD1 RT/2 VDD2 100nF ISOLATION BARRIER ADM3054 RT/2 VDD2 VOLTAGE SENSE CAN TRANSCEIVER VDD2SENSE CAN CONTROLLER TxD DECODE ENCODE ENCODE DECODE THERMAL SHUTDOWN D BUS CONNECTOR CANH R VOLTAGE REFERENCE DIGITAL ISOLATION iCoupler® LOGIC SIDE CANL ENCODE DECODE VREF BUS SIDE GND2 GND1 NOTES 1. RT iS EQUAL TO THE CHARACTERISTIC IMPEDANCE OF THE CABLE USED. 图32. 采用 ADM3054的典型隔离式CAN节点 Rev. A | Page 18 of 20 RT/2 RT/2 CT 10274-032 RxD ADM3054 RT/2 RT/2 RT/2 RT/2 CT CT CANL CANH CANL R D VDD2 SENSE GALVANIC ISOLATION TxD RxD VDD2SENSE CANH CANL ADM3054 ADM3054 ADM3054 R D VDD2 SENSE GALVANIC ISOLATION TxD RxD VDD2SENSE NOTES 1. MAXIMUM NUMBER OF NODES: 110. 2. RT IS EQUAL TO THE CHARACTERISTIC IMPEDANCE OF THE CABLE USED. 图33. 采用 ADM3054的典型CAN总线 Rev. A | Page 19 of 20 R D VDD2 SENSE GALVANIC ISOLATION TxD RxD VDD2SENSE 10274-033 CANH ADM3054 封装和订购信息 外形尺寸 10.50 (0.4134) 10.10 (0.3976) 9 16 7.60 (0.2992) 7.40 (0.2913) 8 1.27 (0.0500) BSC 0.30 (0.0118) 0.10 (0.0039) COPLANARITY 0.10 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) 10.65 (0.4193) 10.00 (0.3937) 0.75 (0.0295) 45° 0.25 (0.0098) 2.65 (0.1043) 2.35 (0.0925) SEATING PLANE 8° 0° 0.33 (0.0130) 0.20 (0.0079) COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-013-AA CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN. 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 03-27-2007-B 1 图34. 16引脚标准小型封装[SOIC_W] 宽体 (RW-16) 图示尺寸单位：mm和(inch) 订购指南 型号1 ADM3054BRWZ ADM3054BRWZ-RL7 EVAL-ADM3054EBZ 1 温度范围 −40°C至+125°C −40°C至+125°C 封装描述 16引脚标准小型封装[SOIC_W] 16引脚标准小型封装[SOIC_W] 评估板 封装选项 RW-16 RW-16 Z = 符合RoHS标准的器件。 ©2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D10274sc-0-12/12(A) www.analog.com/ADM3054 Rev. A | Page 20 of 20