該AMC1306M25E是一種精密的 δ-σ 調制器，其輸出通過具有很強抗磁干擾能力的隔離柵與輸入電路隔開。該屏障經認證可提供高達 7070 V 的增強隔離峰符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 和 UL1577 標準，并支持高達 1.5 kV 的工作電壓 有效值 .隔離柵將系統中在不同共模電壓電平下運行的部分分開，并保護低壓側免受可能導致電氣損壞或對操作員有害的電壓的影響。
*附件：amc1306m25e.pdf

AMC1306M25E的輸入經過優化，可直接連接到分流電阻器或其他低電壓電平信號源。出色的直流精度和低溫度漂移支持車載充電器 （OBC）、DC/DC 轉換器、牽引逆變器或其他高壓應用中的精確電流控制。通過使用集成數字濾波器（例如 TMS320F2807x 或 TMS320F2837x 微控制器系列中的濾波器）對比特流進行抽取，該器件可以在 78 kSPS 的數據速率下實現 16 位分辨率，動態范圍為 85 dB。

該AMC1306M25E采用8引腳寬體SOIC封裝，在–40°C至+125°C的擴展工業溫度范圍內完全額定，并支持在低至–55°C的溫度范圍內工作。

特性

• 線性輸入電壓范圍：±250 mV
• 低直流誤差：
  • 失調誤差：±100 μV（最大值）
  • 失調漂移：1 μV/°C（最大值）
  • 增益誤差：±0.2%（最大值）
  • 增益漂移：±40 ppm/°C（最大值）
• 高 CMTI：100 kV/μs（最小值）
• 低 EMI：符合 CISPR-11 和 CISPR-25 標準
• 安全相關認證：
  • 7070-V峰根據 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17）： 2021-10 的增強隔離
  • 5000伏有效值根據 UL1577 隔離 1 分鐘
• 在擴展的工業溫度范圍內完全額定：–40°C 至 +125°C
• 支持低至 –55°C 的工作溫度

參數

方框圖

一、產品概述

AMC1306M25E 是一款單通道隔離式 ΔΣ 調制器，采用 8 引腳寬體 SOIC（DWV 封裝，5.85mm×7.50mm），符合嚴苛的安全隔離標準 —— 通過 DIN EN IEC 60747-17（VDE 0884-17）認證，強化隔離電壓達 7070VPEAK，支持 1.5kV_RMS 工作電壓；同時滿足 UL1577 標準，可承受 5000V_RMS 隔離電壓 1 分鐘。器件工作溫度覆蓋 - 40°C~125°C（額定），并支持低至 - 55°C 的擴展工作溫度，核心定位為 “高電壓側低壓信號隔離采集”，如新能源汽車牽引逆變器、車載充電器（OBC）、DC/DC 轉換器中的分流電阻電流檢測。

二、核心特性

1. 隔離與可靠性

• 增強型隔離設計 ：
  • 隔離介質：基于二氧化硅（SiO?）的電容式隔離屏障，抗磁場干擾能力強（參考 ISO72x 系列數字隔離器磁場抗擾性），避免傳統光耦隔離的非線性與壽命問題；
  • 安全參數：外部爬電距離（CPG）與電氣間隙（CLR）均≥8.5mm，符合污染等級 2、氣候類別 55/125/21；隔離電阻（R_IO）在 25°C 時＞1012Ω，125°C 時＞1011Ω，泄漏電流極低；隔離電容（C_IO）約 1.5pF（1MHz），降低高頻干擾耦合。
• 高共模瞬態抗擾（CMTI） ：最小 100kV/μs，典型值 150kV/μs，在高電壓切換場景（如 IGBT 開關）中可穩定采集信號，避免共模噪聲導致的檢測誤差。

2. 模擬輸入與轉換性能

• 低壓差分輸入 ：
  • 線性輸入范圍 ±250mV，適配分流電阻（RSHUNT）產生的低壓降信號；輸入鉗位電壓 ±320mV，超量程時輸出會產生特定標識（每 128 個時鐘周期輸出 1 個相反電平），便于系統識別過流；
  • 輸入特性：差分輸入電阻（R_IND）典型值 22kΩ，單端輸入電容（C_IN）2pF，輸入偏置電流（I_IB）-48-82μA（-55°C125°C），確保對微弱信號的精準采集。
• ΔΣ 調制器核心能力 ：
  • 架構：二階前饋式 ΔΣ 調制器，通過噪聲整形將量化噪聲轉移至高頻，配合外部數字濾波器（如 TI C2000? MCU 的 SDFM 模塊）可實現 16 位分辨率；
  • 動態性能：1kHz 輸入信號下，信噪比（SNR）典型值 86dB，信噪失真比（SINAD）85.7dB，總諧波失真（THD）-98dB（5V 供電），無雜散動態范圍（SFDR）100dB，信號純凈度優異。

3. 低直流誤差與寬溫穩定性

• 直流精度 ：
  • 低偏移誤差：25°C 時最大 ±100μV，-55°C 時最大 ±180μV；偏移誤差溫漂（TCE_O）最大 ±1μV/°C，長期工作無顯著漂移；
  • 低增益誤差：25°C 時最大 ±0.2%，-55°C 時最大 ±0.52%；增益誤差溫漂（TCE_G）最大 ±40ppm/°C，適配寬溫環境下的精度需求；
  • 非線性誤差：16 位分辨率下，積分非線性（INL）±4LSB，差分非線性（DNL）±0.99LSB，確保全量程采集精度。
• 電源與共模抑制 ：
  • 電源抑制比（PSRR）：直流條件下 - 103dB，10kHz 交流紋波下 - 92dB，抗電源噪聲能力強；
  • 共模抑制比（CMRR）：0Hz~50kHz 頻段內 - 95dB，可抑制高電壓側共模噪聲對輸入信號的干擾。

三、功能架構與工作原理

1. 核心架構

AMC1306M25E 采用 “高電壓側模擬采集 - 隔離傳輸 - 低電壓側數字輸出” 的三段式架構，具體模塊如下：

• 高電壓側（模擬側） ：
  • 輸入級：全差分放大器，內置斬波穩定技術（切換頻率 f_CLKIN/32），降低偏移與溫漂；支持 ±250mV 線性輸入，輸入帶寬（BW）典型值 900kHz；
  • ΔΣ 調制器：二階開關電容前饋型調制器，將模擬信號轉換為 1 位數字比特流，采樣時鐘由外部 CLKIN 提供（5MHz~21MHz，5V 供電時）。
• 隔離傳輸 ：
  • 信號傳輸：采用開關鍵控（OOK）調制，將高電壓側比特流通過 480MHz 載波跨越隔離屏障，避免直接數字信號傳輸的共模干擾問題；
  • 隔離屏障：SiO?電容式結構，兼具高隔離可靠性與低信號延遲（傳輸延遲典型值 15ns）。
• 低電壓側（數字側） ：
  • 數字解調：接收隔離傳輸的載波信號，解調為與 CLKIN 同步的 1 位比特流（DOUT 引腳輸出）；
  • 狀態標識：支持超量程、共模過壓、高電壓側掉電等異常狀態識別，通過 DOUT 輸出特定模式（如超量程時每 128 時鐘周期輸出 1 個相反電平），便于系統故障診斷。

2. 關鍵工作模式與輸出特性

• 正常采集模式 ：輸入信號在 ±250mV 線性范圍內時，DOUT 輸出 1 位比特流，比特流中 “1” 的占空比與輸入電壓成正比 ——0V 輸入對應 50% 占空比，+250mV 輸入對應 89.06% 占空比，-250mV 輸入對應 10.94% 占空比；
• 異常狀態處理 ：
  • 輸入超量程（|V_IN|≥320mV）：DOUT 輸出全 “1” 或全 “0”，但每 128 個 CLKIN 周期插入 1 個相反電平，區別于高電壓側掉電；
  • 共模過壓（V_CM＞AVDD-2V）：DOUT 輸出全 “1”，無插入電平，用于識別輸入引腳開路等連接問題；
  • 高電壓側掉電（AVDD 缺失）：DOUT 輸出全 “0”，無插入電平，便于排查高電壓側電源故障。

四、電氣特性

1. 電源與時鐘

• 電源電壓 ：
  • 高電壓側（AVDD）：3V5.5V，典型值 5V；供電電流（I_AVDD）在 5V 時 7.29.8mA；
  • 低電壓側（DVDD）：2.7V5.5V，典型值 3.3V；供電電流（I_DVDD）在 3.3V 時 3.34.8mA；
  • 欠壓檢測：AVDD 上升閾值 2.452.9V，DVDD 上升閾值 2.22.65V，確保電源不穩定時不輸出錯誤信號。
• 時鐘輸入（CLKIN） ：
  • 頻率范圍：5V 供電時 5MHz21MHz，3V 供電時 5MHz20MHz；
  • 時序要求：高電平時間（t_HIGH）20120ns，低電平時間（t_LOW）20120ns，支持外部 MCU/FPGA 提供同步時鐘，便于多通道采集同步。

2. 直流與動態性能（典型值，TA=25°C，AVDD=5V，DVDD=3.3V，CLKIN=20MHz）

五、引腳配置與封裝

1. 封裝規格

• 尺寸與散熱 ：8 引腳寬體 SOIC（DWV 封裝），引腳間距 1.27mm，最大高度 2.8mm；結到環境熱阻（RθJA）112.2°C/W，結到板熱阻（RθJB）60.0°C/W，需配合 PCB 散熱設計（如散熱過孔）避免結溫超 150°C 上限。
• 安全與可靠性 ：封裝爬電距離 / 電氣間隙≥8.5mm，符合 UL 和 VDE 安全標準；引腳鍍層為 NIPDAU（鎳鈀金），兼容無鉛焊接，MSL 等級 3（260°C 峰值回流，開封后 168 小時存儲）。

2. 關鍵引腳功能

器件引腳分為高電壓側（模擬）與低電壓側（數字），通過隔離屏障完全隔離，核心引腳功能如下表：

六、應用場景與設計建議

1. 典型應用

• 新能源汽車牽引逆變器電流檢測 ：分流電阻串聯在高壓直流鏈路中，產生 ±250mV 電壓降，AMC1306M25E 采集該電壓并隔離傳輸至低壓側 MCU（如 TI C2000? F2807x），通過 SDFM 模塊解調比特流為 16 位數字量，實現電機電流閉環控制；
• 車載充電器（OBC）電壓檢測 ：通過分壓電阻將高壓直流（如 400V）降壓至 ±250mV，經 AMC1306M25E 隔離采集，避免高壓直接接入低壓檢測電路，提升系統安全性；
• 工業 DC/DC 轉換器電流監控 ：在高功率 DC/DC 模塊中，采集分流電阻電流信號，隔離傳輸至控制器，實現過流保護與負載電流監控。

2. 設計建議

• 輸入電路設計 ：
  • 分流電阻選型：根據最大電流確定阻值，確保滿量程電流時電壓降≤250mV（線性范圍），過流時≤320mV（鉗位范圍），如 100A 電流選用 2.5mΩ 分流電阻（100A×2.5mΩ=250mV）；
  • 輸入濾波：建議在 INP/INN 與分流電阻間添加差分 RC 濾波器（如 10Ω 電阻 + 10nF 電容），截止頻率≤90kHz（輸入帶寬的 1/10），且確保 INP/INN 側阻抗對稱（避免共模噪聲轉化為差模噪聲）。
• 隔離與電源設計 ：
  • 高側電源：優先從浮動柵極驅動電源取電，通過齊納二極管（如 5V）穩壓，避免單獨設計高壓側電源；
  • 隔離布局：PCB 設計時需嚴格區分高電壓側與低電壓側區域，確保爬電距離 / 電氣間隙≥8.5mm，高側地（AGND）與低側地（DGND）完全隔離，不共地。
• 數字濾波設計 ：
  • 推薦使用 TI C2000?或 Sitara? MCU 的 SDFM 模塊，配置 sinc3 濾波器（過采樣率 OSR=256），實現 16 位分辨率；若使用 FPGA/CPLD，可參考 TI 應用筆記（如 ADS1202+FPGA 濾波方案）實現濾波邏輯，確保動態性能。