Texas Instruments AMC130M02 16位隔离式Δ-Σ模数转换器 (ADC) 是一款精密、双通道、数据和电源隔离、同步采样、16位、Δ-Σ模数转换器。AMC130M02具有宽动态范围的电能测量特定特性和低功耗特性，适用于功率计量和电能计量应用。该器件的输入阻抗高，因此ADC输入可直接连接分流电流传感器或电阻分压器网络。

数据手册：*附件：Texas Instruments AMC130M02 16位隔离式Δ-Σ ADC数据手册.pdf

Texas Instruments AMC130M02具有完全集成的隔离式直流-直流转换器，支持器件低侧的单电源运行。增强型电容隔离栅通过UL1577和VDE 0884-17认证。该隔离栅将系统各部分隔开，以保护低压部分免受损坏。它可在不同共模电压电平下工作，因此AMC130M02非常适合用于采用分流电流传感器的多相电能计量应用。

特性

• 两个隔离式同步采样ΔΣ ADC，具有差分输入
• 单电源运行（3.3V或5V），带集成直流-直流转换器
• 低EMI，符合CISPR-11和CISPR-25标准
• 可编程数据速率高达64kSPS
• 可编程增益高达128
• 低漂移内部电压基准
• 4线SPI接口，带循环冗余校验 (CRC)
• 安全相关认证
  • 7070VPEAK 增强隔离符合DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)
  • 符合UL1577，5000VRMS 隔离1分钟
• 20引脚宽体SOIC封装
• 工作温度范围：-40°C至+125°C

功能框图

隔离式高精度ADC AMC130M02在电力计量中的应用

一、AMC130M02核心特性概述

AMC130M02是德州仪器(TI)推出的16位隔离式Δ-Σ ADC，专为电力计量和工业测量应用设计。该器件集成了多项创新技术：

1. ‌双通道同步采样‌：两个独立ADC通道支持64kSPS同步采样，相位延迟可编程调节至±512个调制器时钟周期，满足多相电力系统对时序精度的严苛要求。
2. ‌增强型隔离‌：通过7070VPEAK的DIN EN IEC 60747-17(VDE 0884-17)认证和5000VRMS UL1577认证，隔离屏障采用SiO₂电容技术，CMTI达150V/ns。
3. ‌集成DC/DC转换器‌：单3.3V/5V供电方案简化设计，内置隔离电源可额外提供1mA驱动电流(HLDO_OUT引脚)，支持外接有源滤波器等辅助电路。
4. ‌可编程增益架构‌：提供1-128共8级增益选择，输入阻抗在增益≤4时为275kΩ(fMOD=4.096MHz)，高增益模式下通过预充电缓冲器实现MΩ级输入阻抗。

二、关键性能参数解析

1. 精度特性

• ‌INL‌：±6ppm FSR(端点拟合)
• ‌噪声性能‌：在OSR=16384时低至0.51μVRMS(增益=128)
• ‌温漂指标‌：增益误差漂移25ppm/°C(含内部基准)，偏移漂移0.3μV/°C(全局斩波模式)

2. 安全特性

• ‌隔离耐压‌：1分钟5000VRMS(UL1577)
• ‌安全限值‌：TS=150°C时PS=1700mW
• ‌EMI性能‌：满足CISPR-11和CISPR-25标准

3. 工作条件

• ‌时钟要求‌：支持1.4-12MHz(高分辨率模式)或1.4-4.1MHz(低功耗模式)
• ‌温度范围‌：-40°C至+125°C

三、设计验证要点

1. 电源系统验证

• ‌初级侧‌：1nF+1μF去耦组合(DVDD-DGND)
• ‌次级侧‌：1nF+100nF去耦(HLDO_OUT-HGND)
• ‌DC/DC路径‌：添加铁氧体磁珠(Ferrite F1/F2)

2. EMI测试数据

• ‌辐射发射‌：
  • 水平极化：30MHz-1GHz低于CISPR11 B类限值10dB
  • 垂直极化：100MHz处余量6dB

3. 启动时序管理

1. 上电后等待tPOR=250μs(DRDY变高)
2. 配置DCDC_FREQ[3:0]匹配fMOD
3. 使能DCDC_EN后监控SEC_FAIL状态位
4. 有效数据需等待：
   • 滤波器稳定时间：OSR=1024时约3120个CLKIN周期
   • 全局斩波模式首个转换周期为2×(tGC_DLY+3×OSR×tMOD)

四、扩展应用场景

1. ‌断路器保护‌：利用16位分辨率实现0.5%精度过流检测
2. ‌BMS系统‌：支持±18.75mV量程(增益=64)的电池单体电压监测
3. ‌EV充电桩‌：通过GPO引脚实现故障报警输出

该器件通过SBASAN9版本(2023年9月发布)优化了噪声性能和温度稳定性，配合TI提供的TIDA-010243等参考设计，可加速三相智能电表开发进程。