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ZHCY211 December 2024 AMC0106M05 , AMC0106M25 , AMC0136 , AMC0311D , AMC0311S , AMC0386 , AMC0386-Q1 , AMC1100 , AMC1106M05 , AMC1200 , AMC1200-Q1 , AMC1202 , AMC1203 , AMC1204 , AMC1211-Q1 , AMC1300 , AMC1300B-Q1 , AMC1301 , AMC1301-Q1 , AMC1302-Q1 , AMC1303M2510 , AMC1304L25 , AMC1304M25 , AMC1305M25 , AMC1305M25-Q1 , AMC1306M05 , AMC1306M25 , AMC1311 , AMC1311-Q1 , AMC131M03 , AMC1336 , AMC1336-Q1 , AMC1350 , AMC1350-Q1 , AMC23C12 , AMC3301 , AMC3330 , AMC3330-Q1

1
引言
隔離式信號(hào)鏈簡(jiǎn)介
1. 比較隔離式放大器和隔離式調(diào)制器
  1. 摘要
  2. 隔離式放大器簡(jiǎn)介
  3. 隔離式調(diào)制器簡(jiǎn)介
  4. 隔離式放大器和隔離式調(diào)制器的性能比較
  5. 牽引逆變器中的隔離式調(diào)制器
  6. 隔離式放大器和調(diào)制器建議
  7. 結(jié)語(yǔ)
2. TI 具有超寬爬電距離和間隙的先進(jìn)隔離式放大器
  1. 應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)
選擇樹
電流檢測(cè)
1. 隔離式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的分流電阻選型
  1. 17
2. 隔離式電流檢測(cè)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
  1. 19
  2. 結(jié)語(yǔ)
  3. 參考資料
  4. 相關(guān)網(wǎng)站
3. 具有 ±50mV 輸入和單端輸出的隔離式電流檢測(cè)電路
  1. 24
4. 具有 ±50mV 輸入和差分輸出的隔離式電流檢測(cè)電路
  1. 26
5. 具有 ±250mV 輸入范圍和單端輸出電壓的隔離式電流檢測(cè)電路
  1. 設(shè)計(jì)目標(biāo)
  2. 設(shè)計(jì)說(shuō)明
  3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明
  4. 設(shè)計(jì)步驟
  5. 設(shè)計(jì)仿真
  6. 直流仿真結(jié)果
  7. 閉環(huán)交流仿真結(jié)果
  8. 瞬態(tài)仿真結(jié)果
  9. 設(shè)計(jì)參考資料
  10. 設(shè)計(jì)采用的隔離式放大器
  11. 設(shè)計(jì)備選隔離式放大器
6. 具有 ±250mV 輸入和差分輸出的隔離式電流測(cè)量電路
  1. 設(shè)計(jì)目標(biāo)
  2. 設(shè)計(jì)說(shuō)明
  3. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
  4. 設(shè)計(jì)步驟
  5. 設(shè)計(jì)仿真
  6. 直流仿真結(jié)果
  7. 閉環(huán)交流仿真結(jié)果
  8. 瞬態(tài)仿真結(jié)果
  9. 設(shè)計(jì)參考資料
  10. 設(shè)計(jì)采用的運(yùn)算放大器
  11. 設(shè)計(jì)備選運(yùn)算放大器
7. 隔離式過(guò)流保護(hù)電路
  1. 52
8. 將差分輸出（隔離式）放大器連接到單端輸入 ADC
  1. 54
9. 利用 AMC3311 為 AMC23C11 供電以實(shí)現(xiàn)隔離式檢測(cè)和故障檢測(cè)
  1. 應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)
10. 具有前端增益級(jí)的隔離式電流檢測(cè)電路
  1. 58
11. 隔離式分流器和閉環(huán)電流檢測(cè)的精度比較
  1. 60
電壓感測(cè)
1. 利用隔離式電壓檢測(cè)充分提高功率轉(zhuǎn)換和電機(jī)控制效率
  1. 63
  2. 高壓檢測(cè)解決方案
  3. 集成電阻器件
  4. 單端輸出器件
  5. 集成隔離式電壓檢測(cè)用例
  6. 結(jié)語(yǔ)
  7. 其他資源
2. 借助集成高壓電阻隔離式放大器和調(diào)制器提高精度和性能
  1. 摘要
  2. 簡(jiǎn)介
  3. 高電壓電阻隔離式放大器和調(diào)制器的優(yōu)勢(shì)
    1. 節(jié)省空間
    2. 集成高壓電阻的溫度漂移和使用壽命漂移更低
    3. 精度結(jié)果
    4. 完全集成電阻與附加外部電阻示例
    5. 器件選擇樹和交流/直流常見用例
  4. 總結(jié)
  5. 參考資料
3. 適用于電壓檢測(cè)應(yīng)用且具有差分輸出、單端固定增益輸出和單端比例式輸出的隔離式放大器
  1. 摘要
  2. 引言
  3. 差分輸出、單端固定增益輸出和單端比例式輸出概述
  4. 應(yīng)用示例
    1. 產(chǎn)品選擇樹
  5. 總結(jié)
  6. 參考資料
4. 具有 ±250mV 輸入和差分輸出的隔離式電壓測(cè)量電路
  1. 93
5. 使用 AMC3330 進(jìn)行線間隔離式電壓測(cè)量的分接抽頭連接
  1. 95
6. 具有隔離放大器和偽差分輸入 SAR ADC 的 ±12V 電壓檢測(cè)電路
  1. 97
7. 具有隔離式放大器和差分輸入 SAR ADC 的 ±12V 電壓檢測(cè)電路
  1. 99
8. 隔離式欠壓和過(guò)壓檢測(cè)電路
  1. 101
9. 隔離式過(guò)零檢測(cè)電路
  1. 103
10. 具有差分輸出的 ±480V 隔離式電壓檢測(cè)電路
  1. 105
EMI 性能
1. 借助隔離式放大器實(shí)現(xiàn)出色的輻射發(fā)射 EMI 性能
2. 衰減 AMC3301 系列輻射發(fā)射 EMI 的最佳實(shí)踐
  1. 摘要
  2. 引言
  3. 輸入連接對(duì) AMC3301 系列輻射發(fā)射的影響
  4. 衰減 AMC3301 系列的輻射發(fā)射
    1. 鐵氧體磁珠和共模扼流圈
    2. AMC3301 系列的 PCB 原理圖和布局最佳實(shí)踐
  5. 使用多個(gè) AMC3301 器件
    1. 器件布置方式
    2. 多個(gè) AMC3301 的 PCB 布局最佳實(shí)踐
  6. 結(jié)論
  7. AMC3301 系列表
終端設(shè)備
1. 比較 HEV/EV 中基于采樣電阻和基于霍爾傳感器的隔離式電流檢測(cè)解決方案
  1. 128
2. 直流電動(dòng)汽車充電應(yīng)用中電流檢測(cè)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
  1. 摘要
  2. 引言
    1. 電動(dòng)汽車直流充電站
    2. 電流檢測(cè)技術(shù)選擇和等效模型
      1. 使用基于分流器的解決方案檢測(cè)電流
      2. 檢測(cè)技術(shù)的等效模型
  3. 交流/直流轉(zhuǎn)換器中的電流檢測(cè)
    1. 交流/直流級(jí)的基本硬件和控制說(shuō)明
      1. 交流電流控制環(huán)路
      2. 直流電壓控制環(huán)路
    2. A 點(diǎn)和 B 點(diǎn) – 交流/直流級(jí)交流相電流檢測(cè)
      1.        帶寬的影響
        
                穩(wěn)態(tài)分析：基波電流和過(guò)零電流
        
                瞬態(tài)分析：階躍功率和電壓驟降響應(yīng)
      2. 延遲的影響
        
        故障分析：電網(wǎng)短路
      3.        增益誤差的影響
        
                增益誤差導(dǎo)致的交流/直流級(jí)功率擾動(dòng)
        
                交流/直流級(jí)對(duì)增益誤差引起的功率擾動(dòng)的響應(yīng)
      4. 偏移的影響
    3. C 點(diǎn)和 D 點(diǎn) – 交流/直流級(jí)直流鏈路電流檢測(cè)
      1. 帶寬對(duì)前饋性能的影響
      2. 延遲對(duì)電源開關(guān)保護(hù)的影響
      3. 增益誤差對(duì)功率測(cè)量的影響
        
        瞬態(tài)分析：D 點(diǎn)的前饋
      4. 偏移的影響
    4. A 點(diǎn)、B 點(diǎn)、C1/2 點(diǎn)和 D1/2 點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)匯總以及產(chǎn)品建議
  4. 直流/直流轉(zhuǎn)換器中的電流檢測(cè)
  5. 結(jié)語(yǔ)
  6. 參考資料
3. 在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中使用隔離比較器進(jìn)行故障檢測(cè)
4. 在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的 UCC23513 光兼容隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器中實(shí)現(xiàn)分立式 DESAT
  1. 摘要
  2. 引言
  3. 具有集成 DESAT 的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)挑戰(zhàn)
  4. 使用 UCC23513 和 AMC23C11 的系統(tǒng)方法
    1. 系統(tǒng)概述和主要規(guī)格
    2. 原理圖設(shè)計(jì)
      1. 電路原理圖
      2. 配置 VCE(DESAT) 閾值和 DESAT 偏置電流
      3. DESAT 消隱時(shí)間
      4. DESAT 抗尖峰脈沖濾波器
    3. 參考 PCB 布局
  5. 仿真和測(cè)試結(jié)果
    1. 仿真電路和結(jié)果
      1. 仿真電路
      2. 仿真結(jié)果
    2. 三相 IGBT 逆變器的測(cè)試結(jié)果
      1. 制動(dòng) IGBT 測(cè)試
      2. 具有相間短路保護(hù)功能的三相逆變器的測(cè)試結(jié)果
  6. 總結(jié)
  7. 參考資料
5. 交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的隔離式電壓檢測(cè)
  1. 引言
  2. 結(jié)論
  3. 參考文獻(xiàn)
6. 在服務(wù)器 PSU 中實(shí)現(xiàn)高性能隔離式電流和電壓檢測(cè)
  1. 應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)
其他參考設(shè)計(jì)/電路

穩(wěn)態(tài)分析：基波電流和過(guò)零電流

在此分析中，電網(wǎng)電流是在開關(guān)節(jié)點(diǎn)（B 點(diǎn)）中進(jìn)行控制的，受控電流的典型曲線如圖 79 所示。圖 79 表明，三個(gè)電流和三個(gè)電壓同相，從而實(shí)現(xiàn)從直流到交流電網(wǎng)的有功功率轉(zhuǎn)換（向電網(wǎng)輸送 11kW）。圖 80 中的放大部分顯示，開關(guān)節(jié)點(diǎn)中的電流由 50Hz 的基波分量以及由二級(jí)轉(zhuǎn)換器開關(guān)引起的重要電流紋波振幅組成。

圖 79 標(biāo)稱負(fù)載為 11kW 時(shí)交流/直流轉(zhuǎn)換器的電網(wǎng)電壓和電流

圖 80 是圖 79 的放大圖，顯示了整流器電流以及具有 50Hz 基波諧波的平均電流。

圖 80 t = 0s 時(shí)的放大部分（跨度 100μs）

交流和直流之間的電源轉(zhuǎn)換通過(guò)電網(wǎng)頻率控制的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，需要測(cè)量電流（例如 I_L1_B_AVG）的基波諧波，并確保其振幅正確且沒(méi)有重要相位延遲，然后傳輸給 MCU。50Hz 或 60Hz 分量可以通過(guò)采樣技術(shù)（例如同步采樣、平均控制等）獲得。通過(guò)采用這些技術(shù)，數(shù)字控制環(huán)路中不會(huì)引入重要的相位延遲，從而使環(huán)路響應(yīng)更快¹²。然而，電流傳感器具有帶寬限制，因此并非理想的選擇。電流傳感器可能導(dǎo)致 MCU 端子上出現(xiàn)重要的相位延遲和振幅誤差。此誤差可能會(huì)影響到交換的有功功率和無(wú)功功率，并可以使用方程式 47 表示。

方程式 42.

φ = ? a \tan (2 π f_{e} τ)

其中

φ 是測(cè)量電流與實(shí)際電流之間的相位延遲
f_e 是測(cè)量信號(hào)的電氣頻率，對(duì)于該應(yīng)用，該頻率等于 50Hz 或 60Hz
τ 是測(cè)量鏈呈現(xiàn)低通濾波器行為的常量時(shí)間

通過(guò)使用方程式 47，當(dāng)截止頻率高于電網(wǎng)電氣頻率 100 倍（當(dāng)電網(wǎng)頻率為 60Hz 時(shí)為 6kHz）時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)小于 0.6° 的相位角延遲。這種相移會(huì)導(dǎo)致 50Hz 或 60Hz 的有功和無(wú)功受控功率出現(xiàn)可忽略的誤差。用于進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換的組件具有 6kHz 帶寬，這對(duì)于控制電網(wǎng)電流來(lái)說(shuō)已經(jīng)綽綽有余。

通常，50Hz 或 60Hz 并不是唯一要控制的頻率成分，電網(wǎng)電流中還存在由功率級(jí)中死區(qū)時(shí)間引入的更高頻率分量，從而導(dǎo)致 THD 顯著增加。必須通過(guò)測(cè)量來(lái)捕獲高頻分量，以便 MCU 可以對(duì)這些分量進(jìn)行校正，從而使用軟件消除。增加死區(qū)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致更高的失真，特別是在電流過(guò)零（即 11ms）處，如圖 81 所示。該圖顯示了 A 點(diǎn)處的電流波形，該波形對(duì)應(yīng)于工作功率為 11kW 的交流/直流轉(zhuǎn)換器在控制器的死區(qū)時(shí)間發(fā)生變化時(shí)所消耗的電流情況。上面的圖展示了具有 250ns 死區(qū)時(shí)間的電流波形，下面的圖展示了具有 1.5μs 死區(qū)時(shí)間的電流波形。

圖 81 當(dāng)死區(qū)時(shí)間為 250ns 和 1.5μs 時(shí)從 PCC 消耗的電流（50Hz 工作頻率）

過(guò)長(zhǎng)的死區(qū)時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致顯著的 THD 而超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的限制。為了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，要么需要使用大型輸出濾波器，要么必須提供足夠的軟件控制。為了補(bǔ)償這種干擾，人們開發(fā)了多種控制技術(shù)；然而，所有這些選項(xiàng)都需要足夠的電流傳感器帶寬。為了確定最低帶寬要求，這里對(duì)電流波形進(jìn)行了快速傅里葉變換 (FFT) 來(lái)分析干擾的頻率成分。

圖 82 所示為電網(wǎng)需要全功率時(shí) PCC 中電流的 FFT 結(jié)果。

圖 82 圖 2-6 中所示電流的 FFT 以及放大部分 (50Hz)

圖 82 中需要補(bǔ)償?shù)淖钪匾l率是第 5、13 和 17 次諧波，分別對(duì)應(yīng)著電網(wǎng)工作頻率為 50Hz 時(shí)的 250Hz、650Hz 和 850Hz。相應(yīng)地，當(dāng)電網(wǎng)工作頻率為 60Hz 時(shí)，這些頻率分別為 300Hz、780Hz 和 1020Hz。通過(guò)將新頻率代入方程式 47 可以得到，需要提供 102kHz 的電流檢測(cè)級(jí)最小帶寬，以確保對(duì)諧波進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償。

總之，從穩(wěn)態(tài)分析來(lái)看，在 60Hz 電網(wǎng)中，當(dāng) PFC 級(jí)存在重要的死區(qū)時(shí)間時(shí)，需要 102kHz 的最小帶寬來(lái)改善電流的總諧波失真。當(dāng)電網(wǎng)工作頻率為 50Hz 時(shí)，最小帶寬可以縮小至 95kHz。無(wú)論是在 A 點(diǎn)還是 B 點(diǎn)，都需要電流傳感器帶寬，具體取決于電流受控位置，因?yàn)樗绤^(qū)時(shí)間產(chǎn)生的諧波含量在這兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)中是相同的。這是因?yàn)?EMI 濾波器（見圖 76）針對(duì)更高的頻率成分進(jìn)行了優(yōu)化；因此，在低頻下無(wú)法實(shí)現(xiàn)重要的緩解作用。