Texas Instruments AMC1351/AMC1351-Q1精密隔离放大器的输出与输入电路由抗电磁干扰性能极强的隔离栅隔开。该隔离栅经认证可提供高达5kVRMS的增强电流隔离，符合VDE-V 0884-10和UL1577标准。它还支持最高1.5kVRMS的工作电压。该隔离栅可将系统中以不同共模电压电平运行的各器件隔开，并保护低压侧免受可能有害的电压冲击。

数据手册：

*附件：AMC1351数据手册.pdf

*附件：AMC1351-Q1数据手册.pdf

Texas Instruments AMC1351/AMC1351-Q1的高阻抗输入针对与高阻抗电阻分压器或具有高输出电阻的其他电压信号源的连接进行了优化。具有出色的精度和低温漂，可支持在–40°C至+125°C的工业级扩展工作温度范围内，在直流/直流转换器、变频器、电机驱动或其他应用中进行精确的直流电压检测。AMC1351-Q1器件符合AEC-Q100标准，适用于汽车应用。

特性

• 线性输入电压范围：-0.25V至5V
• 高输入阻抗：1.25mΩ（典型值）
• 固定增益：0.4V/V
• 低直流误差
  • 失调电压误差：±1.5mV（最大值）
  • 失调漂移：±15µV/°C（最大值）
  • 增益误差：±0.2%（最大值）
  • 增益漂移：±35ppm/°C（最大值）
  • 非线性度：±0.02%（最大值）
• 高侧和低侧运行电压：3.3V或5V
• 高CMTI：100kV/µs（最小值）
• 失效防护输出
• 安全相关认证
  • 7070 VPK增强型隔离，符合DIN VDE V 0884-11：2017-01
  • 符合UL1577标准且长达1分钟的5000VRMS隔离
• 完全指定扩展工业温度范围：–40°C至+125°C

功能框图

AMC1351精密隔离放大器技术解析与应用指南

一、产品概述

AMC1351是德州仪器(TI)推出的一款高精度、5V输入、增强型隔离放大器，专为工业自动化系统中需要高精度电压隔离测量的场景设计。该器件采用SOIC-8封装(5.85mm × 7.50mm)，于2021年12月发布初始版本(SBASAA8)。

‌核心特性‌：

• 线性输入电压范围：-0.25V至5V
• 高输入阻抗：1.25MΩ(典型值)
• 固定增益：0.4V/V
• 超低直流误差：
  • 偏移误差±1.5mV(最大值)
  • 增益误差±0.2%(最大值)
  • 非线性度±0.02%(最大值)
• 支持高边和低边3.3V或5V供电
• 超高CMTI：100kV/μs(最小值)

二、关键技术创新

2.1 增强型隔离架构

AMC1351采用基于SiO2的电容隔离屏障技术，具有：

• 7070-VPK增强隔离(DIN VDE V 0884-11:2017-01认证)
• 5000-VRMS隔离(UL1577认证，1分钟)
• 工作电压高达1.5kVRMS
• 屏障电容低至约1.5pF(输入到输出)

隔离屏障将系统运行在不同共模电压水平的部分分离，保护低压侧免受潜在危险电压的损害。

2.2 精密模拟前端

器件集成了高阻抗输入级(1.25MΩ)和二阶ΔΣ调制器，具有出色的温度稳定性：

• 偏移漂移：±15μV/°C(最大值)
• 增益漂移：±35ppm/°C(最大值)
• 长期稳定性(10年@55℃)：
  • 偏移电压变化±3mV
  • 输入电阻变化0ppm

2.3 智能诊断功能

独特的故障安全输出机制：

• 当高边电源VDD1缺失或低于欠压阈值(2.5V-2.9V)时
• 输出负差分电压(-2.5V典型值)作为故障指示
• 简化系统级诊断设计

三、设计注意事项

3.1 布局指南

1. 隔离屏障处理：
   • 保持输入/输出侧地平面分离
   • 屏障下方避免走线(最小8.5mm爬电距离)
2. 去耦策略：
   • 每侧电源引脚就近放置1μF+100nF MLCC
   • 使用短而宽的走线连接去耦电容
3. 热管理：
   • θJA=84.6°C/W(SOIC-8)
   • 计算最大功耗：PD=(VDD1×IDD1)+(VDD2×IDD2)
   • 避免超过96mW总功耗限制

3.2 误差补偿技术

‌校准方法‌：

1. 零点校准：
   • 短接IN至GND1，测量输出偏移
   • 在ADC代码中减去对应值
2. 增益校准：
   • 施加精确的5V参考输入
   • 调整ADC比例因子使读数匹配预期值
3. 温度补偿：
   • 存储典型器件的TCVOS和TCEG曲线
   • 根据系统温度传感器动态调整

四、性能对比与选型建议

‌与光耦方案比较‌：

• 精度提升10倍以上
• 带宽提高5倍(300kHz vs 60kHz)
• 寿命延长3倍(135年MTTF)

‌与隔离Σ-Δ ADC比较‌：

• 简化接口(直接模拟输出)
• 更低延迟(1.5μs典型传播延迟)
• 更适合实时控制环路

‌选型场景推荐‌：

• 首选AMC1351：需要模拟输出、中等带宽、极高CMTI
• 考虑AMC1336：更高带宽(1MHz)但更低精度
• 考虑AMC3301：集成分流测量的电流检测方案

五、未来发展方向

基于AMC1351的技术演进可能包括：

1. 多通道集成：在单封装中集成2-4个隔离通道
2. 更高电压等级：开发10kVRMS隔离版本
3. 智能诊断增强：集成开路/短路检测功能
4. 数字接口选项：增加SPI/I2C数字输出版本