AMC3336-Q1 汽车±1V输入、精密电压检测增强型隔离调制器，集成DC/DC技术手册

AMC3336-Q1 是一款精密的隔离式 δ-σ （ΔΣ） 调制器，针对高阻抗交流电压测量进行了优化。完全集成的隔离式DC/DC转换器允许从器件的低侧进行单电源作，这使该器件成为空间受限应用的独特解决方案。增强型电容隔离栅已通过 VDE V 0884-11 和 UL1577 认证，支持高达 1.2 kV 的工作电压 有效值 .
*附件：amc3336-q1.pdf

隔离栅将系统中在不同共模电压电平下运行的部分分开，并保护低压侧免受危险电压和损坏。

AMC3336-Q1 的输入经过优化，可直接连接到电阻网络或其他高阻抗电压信号源。出色的直流精度和低温度漂移支持在 –40°C 至 +125°C 的扩展工业温度范围内进行精确的电压测量。

通过使用数字滤波器（例如 sinc^3^滤波器）来抽取比特流，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。

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
• 3.3V 或 5V 单电源，集成 DC/DC 转换器
• ±1V 输入电压范围针对电压测量进行了优化
• 输入电阻：1 GΩ（典型值）
• 低直流误差：
  • 失调误差：±0.3 mV（最大值）
  • 失调漂移：±4 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：90 kV/μs（最小值）
• 系统级诊断功能
• 低 EMI：符合 CISPR-11 和 CISPR-25 标准
• 安全相关认证：
  • 6000伏峰根据 DIN VDE V 0884-11 的强化隔离
  • 4250伏有效值根据 UL1577 隔离 1 分钟

参数

方框图

AMC3336-Q1 是德州仪器推出的车规级高精度隔离型 ΔΣ 调制器，核心优势为通过 AEC-Q100 Grade 1 认证、集成隔离式 DC/DC 转换器与强化绝缘性能，适配混合动力 / 纯电动汽车的车载充电器、DC/DC 转换器等高压场景的隔离电压采样需求。

核心参数与特性

• 车规与精度：符合 AEC-Q100 Grade 1 标准，工作温度–40°C 至 + 125°C；输入范围 ±1V，失调误差最大 ±0.3mV，失调温漂最大 ±4µV/°C；增益误差最大 ±0.2%，增益温漂最大 ±40ppm/°C。
• 隔离性能：符合 VDE V 0884-11 与 UL1577 认证，强化绝缘等级，峰值隔离电压 6000V，工作电压 1200V RMS；共模瞬态抗扰度（CMTI）最低 90kV/µs。
• 输入与输出：输入阻抗典型值 1GΩ，支持单端 / 差分输入；数字输出为同步比特流，需外部数字滤波器（如 sinc3）实现 16 位分辨率，数据率 78kSPS（OSR=256 时）。
• 供电与封装：单电源 3.3V/5V 供电，集成 DC/DC 转换器无需额外高压侧电源；采用 16 引脚 SOIC 封装（10.3mm×7.5mm），MSL 等级 3（260°C/168 小时）。
• 电磁兼容与诊断：满足 CISPR-11/CISPR-25 EMI 标准；DIAG 引脚提供电源欠压、通信故障等状态诊断，ESD 防护符合 AEC-Q100 相关等级（HBM±2000V、CDM±1000V）。

关键功能设计

• 信号链架构：二阶 ΔΣ 调制器将模拟信号转换为数字比特流，通过 SiO₂电容隔离屏障传输；采用开关键控（OOK）调制实现隔离数据传输，载波频率 480MHz。
• 电源架构：集成低侧 LDO、隔离 DC/DC 转换器与高侧 LDO，高侧 LDO 可提供最高 1mA 辅助电流（85°C 以下），支持外部电路供电；DC/DC 采用扩频时钟技术降低 EMI。
• 保护与容错：输入过压时限制电流保护 ESD 二极管；高压侧电源故障时，DOUT 输出恒定低电平，DIAG 引脚提示故障；全温范围绝缘电阻在高温（100°C-125°C）下仍大于 10¹¹Ω。
• 同步与滤波：外部 CLKIN 引脚（9-21MHz）支持多通道同步；推荐搭配 sinc3 滤波器，通过调整过采样率（OSR）平衡分辨率与响应速度。

典型应用场景

• 汽车电子：混合动力 / 纯电动汽车（HEV/EV）的车载充电器（OBC）、DC/DC 转换器、牵引逆变器，实现高压侧电压隔离采样。
• 关键场景：适配电网侧 AC 相电压测量、PFC 输出端 DC 母线电压监测，满足汽车高压系统的安全隔离与高精度测量需求。

设计与使用建议

• 电源与去耦：低侧 VDD 引脚就近并联 1nF 与 1µF 去耦电容；高压侧 DCDC_OUT、HLDO_OUT 引脚分别搭配 1nF/1µF、1nF/100nF 电容，选用低 ESR 的 X7R/NP0 材质电容确保车规环境稳定性。
• 输入配置：INP/INN 需通过电阻网络与 HGND 建立直流通路，避免悬空；建议添加 RC 输入滤波器（截止频率低于 CLKIN/10），且两侧源阻抗匹配，适配汽车复杂电磁环境。
• 布局要求：严格遵循爬电距离（≥8mm）与电气间隙（≥8mm）规范；隔离两侧的电源、信号走线分开布局，减少耦合干扰，参考 EVM 布局确保 CISPR-11 合规。
• 滤波与同步：使用 TI C2000/Sitara MCU 的 SDFM 模块或 FPGA 实现 sinc3 滤波器；多通道应用时确保 CLKIN 同步，提升采样一致性，适配汽车多模块协同场景。