AMC3306M05-Q1 是一款精密隔離式 Δ-Σ 調制器，針對基于分流的電流測量進行了優化。完全集成的隔離式DC/DC轉換器允許從器件的低側進行單電源作，這使該器件成為空間受限應用的獨特解決方案。增強型電容隔離柵通過了 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 和 UL1577 認證，支持高達 1.2kVRMS 的工作電壓。

隔離柵將系統中在不同共模電壓電平下運行的部分分開，并保護低壓側免受危險電壓和損壞。
*附件：amc3306m05-q1.pdf

AMC3306M05-Q1 的輸入經過優化，可直接連接到低阻抗分流電阻或其他低信號電平的低阻抗電壓源。出色的直流精度和低溫度漂移支持在–40°C至+125°C的擴展工業溫度范圍內進行精確的電流測量。

使用數字濾波器（例如 sinc3 濾波器）抽取比特流。通過使用該數字濾波器，該器件在 78kSPS 的數據速率下實現了 16 位分辨率和 85dB 動態范圍。

特性

• 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用：
  • 溫度等級 1：–40°C 至 +125°C，TA
• 單電源作（3.3V 或 5V），集成 DC/DC 轉換器
• 輸入電壓范圍 （±50mV） 針對使用分流電阻器的電流測量進行了優化
• 低直流誤差：
  • 失調誤差：±50μV（最大值）
  • 失調漂移：±0.4μV/°C （最大值）
  • 增益誤差：±0.2%（最大值）
  • 增益漂移：±35ppm/°C（最大值）
• 高 CMTI：75kV/μs（最小值）
• 系統級診斷功能
• 低 EMI：符合 CISPR-11 和 CISPR-25 標準
• 安全相關認證：
  • 6000VPK 增強隔離，符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 標準
  • 4250VRMS 隔離 1 分鐘，符合 UL1577 標準

參數

方框圖

AMC3306M05-Q1 是德州儀器（TI）推出的汽車級高精度隔離式 ΔΣ（delta-sigma）調制器，集成隔離式 DC/DC 轉換器，專為高壓環境下的分流電阻電流檢測設計，符合 AEC-Q100 Grade 1 標準（-40°C~+125°C），具備強化隔離、低直流誤差、高共模瞬態抗擾度（CMTI）等特性，核心應用于混合動力汽車（HEV）/ 純電動汽車（EV）的車載充電器（OBC）、DC/DC 轉換器、牽引逆變器及電池管理系統（BMS）。

一、核心特性

1. 汽車級可靠性與隔離性能

• AEC-Q100 認證 ：溫度等級 1（-40°C~+125°C 工作溫度），滿足汽車電子嚴苛環境要求；
• 強化隔離認證 ：
  • 符合 DIN EN IEC 60747-17（VDE 0884-17）標準，峰值隔離電壓 6000V??，工作電壓 1200V???（AC）/1700V（DC）；
  • 符合 UL1577 標準，1 分鐘耐壓 4250V???，隔離屏障采用二氧化硅（SiO?）電容隔離與薄膜聚合物變壓器隔離，支持污染等級 2、氣候類別 40/125/21；
• 高 CMTI ：最小 75kV/μs 共模瞬態抗擾度，避免高壓環境下共模噪聲導致的信號失真。

2. 高精度電流檢測性能

• 輸入特性 ：優化用于分流電阻電流檢測，差分輸入范圍 ±50mV（線性滿量程），輸入鉗位電壓 ±64mV（過載保護）；
• 低直流誤差 ：
  • 偏移誤差最大 ±50μV，偏移漂移最大 ±0.4μV/°C；
  • 增益誤差最大 ±0.2%，增益漂移最大 ±35ppm/°C；
  • 16 位分辨率（配合 sinc3 濾波器，過采樣率 OSR=256），積分非線性（INL）最大 ±4LSB，微分非線性（DNL）最大 ±0.99LSB；
• 信號質量 ：1kHz 輸入時，信噪比（SNR）典型 81dB、總諧波失真（THD）典型 - 93dB、無雜散動態范圍（SFDR）典型 94dB，確保微弱電流信號的精準采集。

3. 集成隔離式 DC/DC 轉換器

• 單電源供電 ：低側僅需 3.3V 或 5V 單電源，內部 DC/DC 轉換器為高側電路供電，無需額外高壓側電源，簡化設計；
• DC/DC 性能 ：
  • 高側 LDO 輸出 3V~3.4V（帶載 1mA 時），支持外部輔助電路（如隔離比較器）供電（85°C 以下最大 1mA）；
  • 采用擴頻時鐘技術降低電磁輻射（EMI），符合 CISPR-11 和 CISPR-25 標準；
• 啟動與診斷 ：啟動時間典型 0.9ms，DIAG 引腳（開漏輸出）實時指示高側電源欠壓、數據傳輸故障等狀態，確保系統安全。

4. 靈活數字接口與濾波

• 數字接口 ：外部時鐘輸入（CLKIN）支持 5MHz~21MHz，數據輸出（DOUT）為 1 位比特流，需外部數字濾波器（如 sinc3）解調和抽取；
• 濾波適配 ：TI C2000?/Sitara?微控制器的 σ-Δ 濾波器模塊（SDFM）或 FPGA 可實現硬件濾波，OSR=256 時動態范圍 85dB，有效位數（ENOB）達 16 位。

二、關鍵電氣規格（典型值，VDD=3.3V，CLKIN=20MHz，TA=25°C）

三、功能架構與工作原理

1. 核心功能模塊

• ΔΣ 調制器 ：二階開關電容前饋架構，將 ±50mV 差分輸入轉換為 1 位數字比特流，通過噪聲整形將量化噪聲轉移至高頻，外部濾波器可提取 16 位精度數據；
• 隔離屏障 ：
  • 信號隔離 ：采用開關鍵控（OOK）調制，480MHz 載波傳輸比特流，通過 SiO?電容隔離屏障；
  • 電源隔離 ：集成 laminate 空芯變壓器，低側 3.3V/5V 輸入經 DC/DC 轉換為高側 3.5V（DCDC_OUT），再經高側 LDO 穩壓至 3.2V（HLDO_OUT）；
• 診斷模塊 ：監測高側電源欠壓（DC/DC 輸出＜2.25V、HLDO 輸出＜2.6V）、數據傳輸故障，通過 DIAG 引腳輸出低電平告警。

2. 輸入 / 輸出特性

• 輸入接口 ：INP（同相）、INN（反相）為差分模擬輸入，需通過電阻或直接連接分流電阻，確保 INP/INN 至 HGND（高側地）有直流通路，定義共模電壓（-0.032V~0.9V 正常工作范圍）；
• 輸出行為 ：
  • 正常輸入（±50mV）：DOUT 比特流中 “1” 的占空比與輸入電壓成正比（0V 對應 50% 占空比，+50mV 對應 89.06%，-50mV 對應 10.94%）；
  • 過載輸入（≥+64mV 或≤-64mV）：DOUT 輸出恒定 “1” 或 “0”，每 128 個時鐘周期插入 1 個 “0” 或 “1”，區分 “過載” 與 “高側電源故障”（后者輸出恒定 “0”）。

四、典型應用場景

AMC3306M05-Q1 專為汽車高壓系統的電流檢測設計，核心應用包括：

• 車載充電器（OBC） ：檢測 PFC（功率因數校正）階段輸出電流，集成隔離電源無需額外高側供電；
• DC/DC 轉換器 ：監測高低壓側電流，實現過流保護與效率優化；
• 牽引逆變器 ：檢測電機驅動電流，高 CMTI 特性避免逆變器開關噪聲干擾；
• 電池管理系統（BMS） ：監測電池充放電電流，高精度確保 SOC（State of Charge）計算準確性。

典型應用電路設計

1. 分流電阻選型 ：根據最大檢測電流計算電阻值，確保滿流時電壓降≤±50mV（線性范圍），過載時≤±64mV（鉗位保護），例如 100A 電流對應 500μΩ 分流電阻（100A×500μΩ=50mV）；
2. 輸入濾波 ：INP/INN 端并聯 10Ω 電阻與 1nF 電容（差分濾波），減少高頻噪聲，確保阻抗對稱（INP/INN 至 HGND 阻抗一致）；
3. 電源去耦 ：低側 VDD 引腳就近并聯 1nF（陶瓷）+1μF（鉭）電容，高側 DCDC_OUT/HGND 并聯 1nF+100nF 電容，HLDO_OUT/HGND 并聯 1nF+100nF 電容，降低電源噪聲。

五、封裝與機械規格

1. 封裝參數

2. 卷帶與組裝信息

• 卷帶規格 ：采用大卷帶（LARGE T&R）包裝，每卷 2000 顆，卷盤直徑 330mm，載帶間距 12.0mm，Pin 1 位于 Q1 象限（進料方向左上角）；
• PCB 布局建議 ：
  • 隔離間距：高低側引腳間爬電距離 / 電氣間隙≥8mm，符合安全標準；
  • 熱焊盤：底部裸露熱焊盤需焊接至 PCB 地平面，提升散熱；
  • 信號布線：INP/INN 至分流電阻的連線短且對稱，HGND 單獨布線至分流電阻，避免地彈噪聲。