Texas Instruments AMC23CxxEVM隔离比较器评估模块技术解析

描述

Texas Instruments AMC23CxxEVM比较器评估模块 (EVM) 是一个用于评估AMC23C10、AMC23C11、AMC23C12或AMC23C14的平台。这些都是隔离式窗口比较器,具有较短的响应时间和闩锁功能。通过隔离栅将比较器的输出与输入电路分离,该隔离栅经过认证可提供高达5kVRMS 的增强型电流隔离。Texas Instruments AMC23Cxx比较器支持高达1.5kVRMS 的工作电压。

数据手册:*附件:Texas Instruments AMC23CxxEVM比较器评估模块数据手册.pdf

特性

  • 宽高侧电源电压范围:3V至27V
  • 隔离式比较器,具有可调阈值
  • 开漏输出,具有可选锁存模式
  • 100µA基准,用于阈值调整
  • 传播延迟:390ns(最大值)
  • 可提供螺丝端子,便于访问模拟输入和数字输出

板布局

比较器

Texas Instruments AMC23CxxEVM隔离比较器评估模块技术解析

一、产品概述

Texas Instruments的AMC23CxxEVM是一款用于评估AMC23C1x系列强化隔离比较器的开发板,支持AMC23C14、AMC23C12、AMC23C11和AMC23C10四款器件。该评估模块提供了完整的电路实现,便于工程师快速验证隔离比较器的性能特性。

核心特性‌:

  • 强化隔离‌:通过二氧化硅(SiO2)隔离屏障实现,认证符合UL1577和IEC60747-5-2标准,隔离耐压达7000VPEAK
  • 多器件支持‌:单板兼容评估四种不同配置的隔离比较器
  • 易用接口‌:采用螺钉端子连接输入输出信号
  • 双电源设计‌:独立的高低压侧电源输入
  • 抗干扰设计‌:对磁场干扰具有高度抗扰性

二、硬件架构详解

2.1 电源系统设计

评估板采用分离式电源架构:

  • VDD1电源‌:高压侧供电,3-27VDC输入(J1接口)
  • VDD2电源‌:低压侧供电,2.7-5.5VDC输入(J2接口)
  • 去耦设计‌:每路电源配备1μF(C1/C2)和0.1μF(C3/C4)陶瓷电容

2.2 信号接口配置

  • 模拟输入接口(J4) ‌:
    • AMC23C14/C12/C11:支持单端输入+参考电压配置
    • AMC23C10:支持差分输入配置
    • 默认配置2.55kΩ电阻(R7)设置255mV参考电压
  • 数字输出接口(J3) ‌:
    • 根据不同器件配置开漏或推挽输出
    • AMC23C14:双开漏输出(OUT1/OUT2)
    • AMC23C10:开漏+推挽输出(OUT1/OUT2)
    • AMC23C12/C11:开漏输出+锁存输入

2.3 关键电路设计

  • 输出上拉电阻‌:4.7kΩ(R3/R4)上拉至VDD2
  • ESD保护‌:可选27V齐纳二极管(D1)保护
  • 测试点‌:提供关键信号测试点(TP1/TP2)

三、评估板使用指南

3.1 硬件配置步骤

  1. 电源连接‌:
    • 通过J1接入3-27V VDD1电源
    • 通过J2接入2.7-5.5V VDD2电源
  2. 信号连接‌:
    • 模拟信号接入J4端子
    • 数字输出从J3端子测量
  3. 器件选择‌:
    • 根据评估的器件型号配置相应电阻
    • AMC23C10需移除R7参考电阻

3.2 典型评估配置

评估项目配置要点测量方法
传输延迟测试施加阶跃输入信号示波器监测输入输出时序
阈值精度测试扫描输入电压记录输出跳变点
隔离性能测试施加高压差模信号监测泄漏电流
功耗测量设置不同工作模式电流表测量电源电流

四、设计要点与建议

4.1 PCB设计参考

  • 层叠结构‌:双面板设计
  • 隔离布局‌:
    • 严格分离高低压侧走线
    • 保持足够的爬电距离
  • 热管理‌:注意功率器件散热

4.2 元件选型建议

  • 去耦电容‌:X7R材质陶瓷电容
  • 连接器‌:3.5mm间距螺钉端子
  • 电阻‌:优选1%精度金属膜电阻

五、典型应用场景

  1. 工业控制系统‌:高压监测与隔离
  2. 电源管理‌:过压/欠压保护电路
  3. 汽车电子‌:电池管理系统电压检测
  4. 医疗设备‌:安全隔离监测电路
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