AMC3306M25 ±250mV输入、精密电流检测增强型隔离式调制器技术手册

AMC3306M25是一款精密隔离式三角积分 （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 .
*附件：amc3306m25.pdf

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。

AMC3306M25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
• ±250mV 输入电压范围经过优化，适用于使用分流电阻的电流测量
• 低直流误差：
  • 失调误差：±50 μV （最大值）
  • 失调漂移：±1 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

AMC3306M25 是德州仪器推出的高精度、带集成 DC/DC 转换器的增强型隔离 ΔΣ 调制器，核心优势为低直流误差、高隔离性能及强抗干扰能力，专为分流电阻电流测量场景设计。

核心参数与特性

1. 精度表现：输入电压范围 ±250 mV，失调误差最大 ±50 µV，失调漂移最大 ±1 µV/°C；增益误差最大 ±0.2%，增益漂移最大 ±35 ppm/°C，DC 精度优异。
2. 隔离与抗干扰：符合 DIN VDE V 0884-11 和 UL1577 标准，强化隔离电压达 6000 V 峰值，工作电压最高 1.2 kV RMS；共模瞬态抗扰度（CMTI）最小 75 kV/µs，EMI 满足 CISPR-11 和 CISPR-25 标准。
3. 供电与集成：支持 3.3 V 或 5 V 单电源供电，集成隔离 DC/DC 转换器，无需额外高压侧电源；高低压侧均含 LDO，高压侧 LDO 可向外提供有限辅助电流（最高 1 mA，85℃以上线性降额）。
4. 环境与封装：工作温度范围 - 40°C 至 + 125°C，采用 16 引脚 SOIC 封装（10.30 mm×7.50 mm），适合空间受限的工业应用。

功能模块详解

• 模拟输入：全差分输入设计，差分输入阻抗 22 kΩ，支持 ±320 mV 钳位电压，需通过 INN 与 HGND 建立直流通路以定义共模电压。
• ΔΣ 调制器：二阶开关电容前馈架构，将模拟信号转换为数字比特流，通过过采样（OSR）和数字滤波（如 sinc3 滤波器）可实现 16 位分辨率，动态范围 85 dB（78 kSPS 时）。
• 隔离传输：采用基于 SiO₂的双电容隔离屏障和片上变压器供电隔离，通过开关键控（OOK）调制方案传输比特流，载波频率标称 480 MHz。
• 诊断与保护：DIAG 引脚为低电平有效开漏输出，监测高压侧供电欠压、数据传输异常等故障；全量程输入时输出特定标识比特，便于系统区分有效信号与供电失效。

应用场景

适用于保护继电器、电机驱动器、电源供应器、光伏逆变器等设备中的紧凑型隔离分流式电流检测，尤其适配高共模电压环境下的精准电流测量需求。

设计要点

1. 外围配置：分流电阻选型需确保额定电流下电压降不超过 ±250 mV（线性范围），过流时不超过 ±320 mV（钳位电压）；输入侧建议添加对称 RC 差分滤波器，提升信噪比。
2. 供电与去耦：VDD 引脚需就近放置 1 nF 和 1 µF 去耦电容，DC/DC 转换器高低压侧分别配置 100 nF、1 nF 等低 ESR 电容，确保供电稳定性。
3. 布局规范：分流电阻应靠近 INP/INN 引脚，布线对称；隔离区域需满足≥8 mm 爬电距离和电气间隙要求，HGND 单独布线至分流电阻，避免直接短接 INN。
4. 信号处理：比特流需搭配外部数字滤波器（如 TI C2000/Sitara MCU 的 SDFM 模块），OSR=256 时性能最优，可通过滤波器计算器优化参数。