AMC3306M05 ±50mV 输入、精密电流检测增强型隔离调制器技术手册

该AMC3306M05是一款精密的隔离式三角积分 （ΔΣ） 调制器，针对基于分流的电流测量进行了优化。完全集成的隔离式DC/DC转换器允许从器件的低侧进行单电源作，这使该器件成为空间受限应用的独特解决方案。增强型电容隔离栅已通过 VDE V 0884-11 和 UL1577 认证，支持高达 1.2 kV 的工作电压 有效值 .

隔离栅将系统中在不同共模电压电平下运行的部分分开，并保护低压侧免受危险电压和损坏。
*附件：amc3306m05.pdf

AMC3306M05的输入经过优化，可直接连接到低阻抗分流电阻或其他低信号电平的低阻抗电压源。出色的直流精度和低温度漂移支持在 –40°C 至 +125°C 的扩展工业温度范围内进行精确的电流测量。

通过使用数字滤波器（例如 sinc^3^滤波器）来抽取比特流，该器件可以在 78 kSPS 的数据速率下实现 16 位分辨率，动态范围为 85 dB。

特性

• 3.3V 或 5V 单电源，集成 DC/DC 转换器
• ±50mV 输入电压范围针对使用分流电阻进行电流测量进行了优化
• 低直流误差：
  • 失调误差：±50 μV （最大值）
  • 失调漂移：±0.4 μV/°C（最大值）
  • 增益误差：±0.2%（最大值）
  • 增益漂移：±35 ppm/°C（最大值）
• 高 CMTI：75 kV/μs（最小值）
• 系统级诊断功能
• 低 EMI：符合 CISPR-11 和 CISPR-25 标准
• 安全相关认证：
  • 6000伏峰根据 DIN VDE V 0884-11 的强化隔离
  • 4250伏有效值根据 UL1577 隔离 1 分钟
• 在扩展的工业温度范围内完全额定：–40°C 至 +125°C

参数

方框图

AMC3306M05 是德州仪器推出的高精度隔离型 ΔΣ 调制器，核心优势为集成 DC/DC 转换器、高隔离等级与优异的 DC 精度，专为分流电阻式电流测量设计，适配高共模电压场景。

核心参数与特性

• 输入与精度：差分输入范围 ±50 mV（线性区），±64 mV（钳位区）；偏移误差最大 ±50 µV，偏移温漂最大 ±0.4 µV/°C；增益误差最大 ±0.2%，增益温漂最大 ±35 ppm/°C，线性度优异（INL±4 LSB@16 位）。
• 隔离性能：强化隔离等级，峰值隔离电压 6000 V，工作电压 1200 V RMS；共模瞬态抗扰度（CMTI）最小 75 kV/µs，满足 CISPR-11/25 EMI 标准。
• 供电与集成：支持 3.3V/5V 单电源输入，集成隔离 DC/DC 转换器与高低边 LDO；低边功耗典型 26 mA，高边 LDO 输出 3V-3.4V（最大 1 mA 负载）；启动时间典型 0.9 ms。
• 数字与封装：输入时钟频率 5 MHz-21 MHz，数字输出为 1 位比特流；采用 16 引脚 SOIC 封装（10.3mm×7.5mm），工作温度 - 40°C-125°C。

关键功能设计

• 信号链架构：二阶 ΔΣ 调制器，通过 sinc3 滤波器（OSR=256）可实现 16 位分辨率，动态范围 85 dB；采用 OOK 调制方案传输比特流，隔离屏障为双层 SiO₂电容结构。
• 隔离电源：集成空气芯变压器隔离 DC/DC 转换器，低边 LDO 稳定供电，高边 LDO 为信号路径提供精准电源；支持外部辅助电路供电（最高 1 mA@85°C，高温下线性降额）。
• 诊断与保护：DIAG 引脚（开漏输出）指示设备状态，包括上电就绪、高边欠压、通信故障；全量程输入时输出周期性标识位，区分真实信号与电源故障。
• 抗干扰设计：差分输入结构抑制共模噪声（CMRR 最小 100 dB），电源抑制比（PSRR）最小 120 dB；DC/DC 采用扩频时钟技术，降低电磁辐射。

典型应用场景

• 工业控制：电机驱动器、保护继电器、开关电源的电流检测，适配高共模电压环境。
• 新能源：光伏逆变器、储能系统的相电流测量，满足隔离与精度要求。
• 电力电子：高频电源、工业变频器的分流电阻电流采样，适配恶劣电磁环境。

设计与使用建议

• 电源与去耦：VDD 引脚就近并联 1 nF 与 1 µF 去耦电容，DC/DC 高低边引脚分别配置低 ESR 电容；模拟地与数字地单点连接，优化隔离性能。
• 输入配置：INP/INN 需通过分流电阻或电阻路径连接至 HGND，定义共模电压；建议添加差分 RC 输入滤波器（如 10 Ω 电阻 + 10 nF 电容），提升抗干扰能力。
• 布局要求：分流电阻靠近输入引脚，布线对称；隔离区域需保持≥8 mm 爬电 / 电气间隙；避免在隔离屏障区域布置导电材料。
• 滤波与同步：外部需搭配 sinc3 或自定义数字滤波器处理比特流；多通道同步可共享 CLKIN 时钟，确保采样一致性。