AMC1305L25 ±250mV输入、精密电流检测增强型隔离式调制器技术手册

AMC1305是一种精密的三角积分 （ΔΣ） 调制器，其输出通过具有很强抗磁干扰能力的电容式双隔离栅与输入电路隔开。该屏障经认证可提供高达 7000 V 的增强隔离峰符合 DIN VDE V 0884-11、UL1577 和 CSA 标准。该器件与隔离式电源结合使用，可防止高共模电压线上的噪声电流进入本地系统接地并干扰或损坏低压电路。
*附件：amc1305l25.pdf

该AMC1305针对直接连接到分流电阻器或其他低压电平信号源进行了优化，并支持出色的直流和交流性能。分流电阻器通常用于检测电机驱动器、绿色能源发电系统或其他工业应用中的电流。通过使用适当的数字滤波器（即集成在 TMS320F2837x 上）对比特流进行抽取，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 （13.8 ENOB）。

在高侧，调制器提供5 V （AVDD）的标称电压，而隔离式数字接口则采用3.3 V或5 V电源（DVDD）供电。

该AMC1305采用宽体SOIC-16 （DW）封装，额定温度范围为–40°C至+125°C。

特性

• 引脚兼容系列针对基于分流电阻的电流测量进行了优化：
  • ±50 mV 或 ±250 mV 输入电压范围
  • CMOS 或 LVDS 数字接口选项
• 出色的直流性能，支持系统级的高精度传感：
  • 失调误差：±50 μV 或 ±150 μV（最大值）
  • 失调漂移：1.3 μV/°C（最大值）
  • 增益误差：±0.3%（最大值）
  • 增益漂移：±40 ppm/°C（最大值）
• 安全相关认证：
  • 7000伏PK根据 DIN VDE V 0884-11： 2017-01 的强化隔离
  • 5000伏有效值根据 UL1577 隔离 1 分钟
  • CAN/CSA 5A-组件验收服务通知和IEC 62368-1终端设备标准
• 瞬态抗扰度：15 kV/μs（最小值）
• 高电磁场抗扰度（参见应用笔记SLLA181A)
• 外部5 MHz至20 MHz时钟输入，便
  于系统级同步
• 在扩展的工业温度范围内完全额定

参数

方框图

AMC1305x 是德州仪器推出的高精度增强型隔离 ΔΣ 调制器系列，核心优势为强化隔离性能、优异的直流精度与抗干扰能力，适配分流电阻电流采样和隔离电压采样，专为工业电机驱动、光伏逆变器等对安全性和测量精度有严苛要求的场景设计，提供 CMOS 和 LVDS 两种数字接口选项。

核心参数与特性

• 硬件规格 ：输入电压范围分 ±50 mV（AMC1305M05）和 ±250 mV（AMC1305L25/AMC1305M25）；采用 16 引脚 SOIC 封装（10.3mm×7.5mm），工作温度 -40°C~+125°C，支持 RoHS 标准。
• 精度性能 ：偏移误差最大 ±50/150 µV，偏移漂移最大 1.3 µV/°C；增益误差最大 ±0.3%，增益漂移最大 ±40 ppm/°C；16 位分辨率，DNL 最大 ±0.99 LSB，INL 最大 ±4 LSB；SNR 最高 85 dB，SFDR 最高 92 dB。
• 隔离与抗干扰 ：强化隔离等级达 7000 VPK（DIN VDE V 0884-11），1 分钟耐压 5000 VRMS（UL1577）；共模瞬态 immunity（CMTI）最低 15 kV/µs，电磁干扰免疫力优异；隔离电阻 >10⁹ Ω（150°C 时），隔离电容仅 1.2 pF。
• 功耗与电气特性 ：模拟电源（AVDD）4.55.5 V，数字电源（DVDD）3.05.5 V；典型功耗 32.5 mW（AVDD 侧）、8.944 mW（DVDD 侧）；外部时钟输入范围 520.1 MHz，支持多通道同步。

功能与工作模式

• 核心功能 ：二阶 ΔΣ 调制器输出 1 位数字比特流，配合数字滤波器（如 sinc3）可实现 16 位分辨率；输入带宽最高 1000 kHz，适配高频信号采样。
• 安全与保护 ：集成故障安全输出功能，高压侧电源（AVDD）缺失时维持稳定输出；过量程时每 128 个时钟周期输出一个反向比特，便于系统区分过量程与电源故障。
• 接口与同步 ：提供 CMOS（AMC1305Mx）和 LVDS（AMC1305L25）数字接口；外部时钟输入支持多器件同步，数字输出与时钟同步，延迟最大 15 ns。
• 灵活适配 ：差分输入阻抗 5 kΩ（AMC1305M05）或 25 kΩ（AMC1305L25/AMC1305M25），适配不同分流电阻规格；支持隔离电压采样，通过电阻分压扩展测量范围。

应用场景

适用于工业电机驱动、光伏逆变器、不间断电源（UPS）、混合动力汽车等场景的分流电阻电流采样，以及高压系统的隔离电压采样，尤其适配对安全隔离、抗干扰能力和测量精度有严格要求的工业控制应用。

关键设计要点

• 电源要求 ：高压侧（AVDD）和低压侧（DVDD）独立供电，需遵循推荐上电顺序；电源引脚就近配置 0.1 µF 低 ESR 去耦电容，必要时可增加 10 µF 大容量电容。
• 布局建议 ：严格保持封装爬电距离和电气间隙 ≥8 mm；模拟与数字电路分区布局，输入信号路径远离数字信号线；LVDS 版本需在时钟和数据接口就近配置 100Ω 终端匹配电阻。
• 配置与校准 ：通过外部时钟实现多通道同步；电压采样场景需匹配输入阻抗，建议增加串联电阻抵消偏置电流影响；系统级需配合数字滤波器（如 TMS320F2837x 内置 SDFM）完成比特流解码和 decimation。