利用单电源隔离放大器和ADC简化隔离电流和电压感应设计

出处:互联网 发布于:2020-11-19 14:27:32

  在保护人员、抗噪以及处理子系统之间的接地电位差等领域中,我们都需要一个“它”。你可以在以下应用中对“它”进行设计,如电机驱动器、太阳能逆变器、DC 充电(桩)站、工业机器人、不间断电源、牵引逆变器、车载充电器和 DC/DC 转换器。

  我说的“它”指的就是电流隔离。

  包括我上述提及的系统在内,许多系统需要通过隔离势垒将电流和电压信息从一个电源域传输到另一个电源域,以便进行监视和控制。那么如何在隔离势垒上传输模拟信息呢?答案是使用隔离放大器和隔离模数转换器(ADCs),后者也被称为隔离δ-Σ调制器。

  设计这些系统时,面临的一大难题是如何为隔离放大器或 ADC 供电。通常来说,它们需要两个电源——高侧电源和低侧电源(在图 1 的左图分别显示为 VDD1 和 VDD2)。低压侧通常由为数字控制器供电的相同电源供电,但许多系统的高侧没有可用的电源。这就意味着必须在高侧设计分立的隔离电源(但这会增加解决方案尺寸、物料清单[BOM]数量和解决方案成本),从而增加设计和印刷电路板(PCB)布局的复杂性。

  为解决这一设计难题,我们开发了一系列可使用低侧电源工作的隔离放大器和 ADC。图 1 所示为需要两个电源(左)的标准隔离转换器和可使用单电源(右)工作的 AMC3301 系列之间的差异。

  图 1:传统隔离放大器与单电源隔离放大器

  这些新器件包括一个全集成 DC/DC 转换器级,可在内部产生高侧电源。这种 DC/DC 转换器的架构经过优化,可从高侧低压差调节器(LDO)输出引脚(通常表示为 HLDOOUT)为辅助电路(如有源滤波器、前置放大器或比较器)提供高达 1 mA 的额外直流电流。

  基于分流器的电流感应提供高  。

  单电源操作如何简化设计

  单电源工作的优势包括:

  解决方案尺寸更小、物料清单(BOM)减少、系统成本更低。集成的 DC/DC 转换器不再需要分立电源(如专用隔离电源)以及专用变压器、变压器驱动器和 LDO 的组合。这种集成可为空间受限的应用创建紧凑的系统设计,并可减少 BOM 数量,降低系统成本。

  有助于简化设计和布局。无需担心是否能够使用高侧电源,可更轻松地设计基于分流器的高  电流和电压感应。你可以:

  通过消除对集中式电源的需求,可借助模块化 PCB 设计实现更高的复用率。

  实现具有更少走线和更少电源布线的双层电路板设计。

  在无共用中性线的多相系统中进行相间电压测量时,降低设计复杂性。你可以消除原本需要的分立隔离电源。

  分流器布置的灵活性。在传统架构中,高侧电源决定了分流器布置,这可能会导致寄生效应。例如,将栅极驱动器电源用作高侧电源时,分流器不能总是置于靠近开关管脚的位置。这种非  的布置可能会增加与分流器串联的寄生电感,这会在功率级切换期间在放大器的输入端引起共模干扰,进而导致测量不  。使用 AMC3301 系列时,由于采用了集成电源,寄生电感不会影响测量  。

  TI 的产品组合

  图 3 总结了 TI 的隔离放大器和 ADC 产品组合。左侧所示为需要双电源的传统器件;右侧所示为单电源工作的器件。

  图 2:TI 隔离放大器和调制器(ADC)产品组合。

  以下是基于应用的 AMC3301 系列的所有选件。

  电流感应:

  AMC3301: ±250 mV 输入增强型隔离放大器。

  AMC3301-Q1: 汽车电子理事会(AEC)-Q100   的±250mV 输入增强型隔离放大器。

  AMC3302: ±50 mV 输入增强型隔离放大器。

  AMC3306M25: ±250mV 输入增强型隔离调制器(ADC)。

  电压感应:

  AMC3330: ±1-V 输入增强型隔离放大器。

  AMC3330-Q1: AEC-Q100   的±1-V 输入增强型隔离放大器。

  有没有可能在简化设计的同时,实现紧凑的外形尺寸,还不影响性能?答案是可能的。当你准备开始设计时,TI 的应用  将在此回答您在德州仪器在线支持论坛中可能遇到的任何问题。

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

广告
上传BOM文件: BOM文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
应用领域:

有效期:
OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!