AMC1306M05-Q1 技术文档总结

AMC1306M05-Q1 是一款精密的 δ-Σ 调制器，其输出通过具有很强抗磁干扰能力的隔离栅与输入电路隔开。该屏障经认证可提供高达 7070 V 的增强隔离峰符合 DIN VDE V 0884-11 和 UL1577 标准，并支持高达 1.5 kV 的工作电压 有效值 .隔离栅将系统中在不同共模电压电平下运行的部分分开，并保护低压侧免受可能导致电气损坏或对操作员有害的电压的影响。
*附件：amc1306m05-q1.pdf

AMC1306M05-Q1 的输入经过优化，可直接连接到分流电阻器或其他低电压电平信号源。出色的直流精度和低温度漂移支持车载充电器 （OBC）、DC/DC 转换器、牵引逆变器或其他高压应用中的精确电流控制。通过使用集成数字滤波器（例如 TMS320F2807x 或 TMS320F2837x 微控制器系列中的滤波器）对比特流进行抽取，该器件可以在 78 kSPS 的数据速率下实现 16 位分辨率，动态范围为 85 dB。

AMC1306M05-Q1 采用 8 引脚宽体 SOIC 封装，符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用，并支持 –40°C 至 +125°C 的温度范围。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T一个
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 线性输入电压范围：±50 mV
• 低直流误差：
  • 失调误差：±50 μV （最大值）
  • 失调漂移：1 μV/°C（最大值）
  • 增益误差：±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 标准
• 安全相关认证：
  • 7070-V峰根据 DIN VDE V 0884-11： 2017-01 的强化隔离
  • 5000伏有效值根据 UL1577 隔离 1 分钟

参数

方框图

一、产品核心定位

AMC1306M05-Q1 是德州仪器（TI）推出的 汽车级高精度隔离型 ΔΣ 调制器 ，专为混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（EV）的高电压场景设计，如牵引逆变器、车载充电器（OBC）、DC/DC 转换器及直流充电桩的分流电阻式电流检测与隔离电压测量。其核心优势在于 强化隔离性能 （耐受 7070 VPEAK 瞬态电压）、 超低直流误差 （偏移误差最大 ±50 μV）与 高抗干扰能力 （共模瞬态 immunity 100 kV/μs），采用 5.85mm×7.50mm 8 引脚宽体 SOIC 封装，满足 AEC-Q100 Grade 1 级要求（-40°C 至 125°C 宽温），适配汽车极端环境与安全规范。

二、关键特性

1. 高隔离与可靠性

• 隔离性能 ：
  • 强化隔离认证：符合 DIN VDE V 0884-11（7070 VPEAK 瞬态隔离电压）、UL1577（5000 VRMS 1 分钟耐受电压），工作电压达 1.5 kVRMS，隔离屏障采用 SiO₂电容结构，抗磁场干扰能力优异。
  • 长期稳定性：隔离电容寿命投影达 135 年（1500 VRMS 工作电压下），爬电距离与电气间隙均≥8.5 mm，满足污染等级 2、气候类别 40/125/21 要求，适配汽车高电压安全标准。
• 汽车级可靠性 ：
  • AEC-Q100 认证：Grade 1 级温度范围（-40°C 至 125°C），通过 ESD 测试（HBM±2000 V、CDM±1000 V），采用 NiPdAu 引脚镀层，提升抗腐蚀与焊接稳定性。
  • 功能安全支持：提供功能安全相关文档，助力系统满足 ISO 26262 标准，适用于汽车安全关键部件。

2. 高精度与低噪声

• 直流精度 ：
  • 线性输入范围：±50 mV（满量程），适配分流电阻小信号检测；偏移误差最大 ±50 μV（25°C），偏移温度漂移最大 ±1 μV/°C，增益误差最大 ±0.2%，增益温度漂移最大 ±40 ppm/°C，确保全温域测量精度。
  • 线性度：16 位分辨率下微分非线性（DNL）±0.99 LSB，积分非线性（INL）最大 ±5 LSB（3.0V≤AVDD≤3.6V），减少量化误差。
• 动态性能 ：
  • 信噪比（SNR）：1 kHz 输入时典型值 82.5 dB，信号噪声失真比（SINAD）82.3 dB，有效抑制噪声干扰。
  • 总谐波失真（THD）：-98 dB（5V 供电），无杂散动态范围（SFDR）100 dB，减少信号失真，适配高精度电流控制场景。
  • 共模抑制比（CMRR）：直流时 - 99 dB，0.1 Hz-50 kHz 时 - 98 dB，共模瞬态 immunity（CMTI）100 kV/μs，抵御高电压环境下的共模噪声。

3. 灵活供电与低功耗

• 宽供电范围 ：
  • 高侧电源（AVDD）：3.0V-5.5V，低侧电源（DVDD）：2.7V-5.5V，无需严格供电时序，适配汽车不同电压域（如 3.3V MCU、5V 传感器电源）。
• 功耗优化 ：
  • 正常模式：AVDD=5V 时典型电流 9.8 mA，DVDD=3.3V 时典型电流 4.8 mA；无额外待机模式，但可通过关闭时钟降低功耗，适配汽车低功耗要求。

三、典型应用场景

1. 牵引逆变器电流检测 ：监测电机驱动电流，100 kV/μs CMTI 确保高电压切换时信号稳定，±50 μV 偏移误差支持精准扭矩控制。
2. 车载充电器（OBC） ：检测充电电流与电压，强化隔离保护低压侧 MCU，82.5 dB SNR 确保充电效率优化与过流保护精度。
3. DC/DC 转换器 ：隔离测量高低压侧电流，±1 μV/°C 偏移漂移适配汽车宽温环境，避免温度变化导致的检测误差。
4. 直流充电桩 ：分流电阻式电流采样，7070 VPEAK 隔离电压满足充电桩高电压安全要求，5000 VRMS 耐受电压符合电网安全规范。

四、器件信息与订购参数

1. 基础器件信息

型号	隔离类型	输入范围	封装类型	主体尺寸（标称）	引脚数	工作温度（°C）
AMC1306M05-Q1	强化隔离（SiO₂电容）	±50 mV（满量程）	8 引脚 SOIC（DWV）	5.85mm×7.50mm	8	-40 至 125

2. 订购选项详情

可订购器件	状态	封装类型	每卷数量（SPQ）	环保标准	引脚镀层	湿度敏感等级（MSL）	器件标识
AMC1306M05QDWVRQ1	现役（Active）	8 引脚 SOIC（DWV）	1000（大卷带）	RoHS 合规	NIPDAU	3 级 - 260°C-168 小时	1306M05Q
AMC1306M05QDWVRQ1.A	现役（Active）	8 引脚 SOIC（DWV）	1000（大卷带）	RoHS 合规	NIPDAU	3 级 - 260°C-168 小时	1306M05Q

五、电气与热特性

1. 绝对最大额定值（核心参数）

参数	最小值	最大值	单位
高侧电源（AVDD-AGND）	-0.3	6.5	V
低侧电源（DVDD-DGND）	-0.3	6.5	V
模拟输入电压（INP/INN）	AGND-6	AVDD+0.5	V
结温（T_J）	-	150	°C
存储温度（T_stg）	-65	150	°C

2. 推荐工作条件

参数	最小值	典型值	最大值	单位
高侧电源（AVDD）	3.0	5.0	5.5	V
低侧电源（DVDD）	2.7	3.3	5.5	V
差分输入电压（V_IN）	-50	-	50	mV（满量程）
输入共模电压（V_CM）	-	-0.032×AVDD-2.1	-	V
时钟频率（f_CLKIN）	5	20	21（5V AVDD）/20（3V AVDD）	MHz
工作环境温度（T_A）	-40	25	125	°C

3. 热特性（8 引脚 SOIC 封装）

热指标	数值	单位
结到环境热阻（R_θJA）	112.2	°C/W
结到顶部外壳热阻（R_θJC (top)）	47.6	°C/W
结到电路板热阻（R_θJB）	60.0	°C/W
结到顶部特征参数（Ψ_JT）	23.1	°C/W
结到电路板特征参数（Ψ_JB）	60.0	°C/W

六、功能模式与关键模块

1. 核心功能模块

• ΔΣ 调制器核心 ：
  • 二阶前馈架构：模拟输入经全差分放大器（斩波稳定，降低 1/f 噪声）送入开关电容 ΔΣ 调制器，将 ±50 mV 模拟信号转换为 1 位数字比特流，通过 SiO₂隔离屏障传输至低侧，比特流占空比与输入电压成正比（0V 输入对应 50% 占空比，+50 mV 对应 89.06% 占空比）。
  • 噪声整形：将量化噪声转移至高频，配合外部 sinc³ 滤波器（过采样率 OSR=256），可实现 16 位分辨率，动态范围 85 dB（78 kSPS 数据率）。
• 隔离传输 ：
  • 基于开关键控（OOK）调制：高侧发射端生成 480 MHz 载波，“1” 对应载波传输，“0” 对应无载波，低侧接收端解调恢复比特流，隔离屏障电容仅～1.5 pF，减少寄生耦合与 EMI。
  • 故障诊断：输入超量程（±64 mV）时，每 128 个时钟周期输出 1 个 “1” 或 “0” 标识有效超量程；高侧电源缺失时输出恒定 “0”；共模电压超限时输出恒定 “1”，便于系统故障检测。
• 串行接口 ：
  • 4 线控制：CLKIN（外部时钟，5-21 MHz）、DOUT（低侧比特流输出，MSB 优先）、INP/INN（差分模拟输入），支持多器件同步（共享 CLKIN），适配多通道电流检测。

2. 输入与输出特性

• 模拟输入 ：
  • 差分输入设计：输入电阻 4.9 kΩ（差分）、4.75 kΩ（单端），输入电容 2 pF（差分）、4 pF（单端），适配分流电阻（如 0.001 Ω 电阻，50 A 电流对应 50 mV 压降），需外部 RC 滤波（如 10 Ω 电阻 + 10 nF 电容）抑制高频噪声。
  • 共模电压范围：由 AVDD 决定（典型值 - 0.032×AVDD-2.1 V），AGND 需独立连接至分流电阻 INN 侧，避免接地环路影响精度。
• 数字输出 ：
  • CMOS 电平：高电平≥DVDD-0.4 V（灌电流 4 mA），低电平≤0.4 V（拉电流 4 mA），负载电容≤30 pF，CLKIN 上升沿后 15 ns 内 DOUT 有效，确保时序同步。