AMC1336-Q1 汽车、±1V 输入、精密电压检测增强型隔离式 Δ-Σ 调制器技术手册

AMC1336-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电容式双隔离栅与输入电路隔开。该屏障经认证可提供高达 8000 V 的增强隔离峰根据 DIN VDE V 0884-11 和 UL1577 标准。该隔离式调制器与隔离式电源结合使用，可分离在不同共模电压电平下运行的系统部件，并保护低压部件免受损坏。
*附件：amc1336-q1.pdf

独特的宽双极。AMC1336-Q1的±1V输入电压范围及其高输入电阻支持在高压应用中将器件直接连接到电阻分压器。当与数字滤波器（例如，集成在 TMS320F28004x、TMS320F2807x 或 TMS320F2837x 微控制器系列中）一起使用以抽取输出比特流时，该器件可以在 82 kSPS 的数据速率下实现 16 位分辨率和 87 dB 的动态范围。

在高端，AMC1336-Q1由
3.3V或5V电源供电。隔离式数字接口采用3.0V、3.3V或5V电源供电。

AMC1336-Q1 性能是在 –40°C 至 +125°C 的扩展工业温度范围内指定的。

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
• 针对电压测量优化的输入结构：
  • 输入电压范围：±1 V
  • 输入电阻：1.5 GΩ（典型值）
• 优异的直流性能：
  • 失调误差：±0.5 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）
• 瞬态抗扰度：115 kV/μs（典型值）
• 缺少高侧电源检测
• 安全相关认证：
  • 8000伏峰根据 DIN VDE V 0884-11： 2017-01 的强化隔离
  • 5700伏有效值根据 UL1577 隔离 1 分钟
  • IEC 62368-1 终端设备标准

参数

方框图

AMC1336-Q1 是德州仪器推出的汽车级高精度增强型隔离 ΔΣ 调制器，核心优势为高隔离等级、优异的 DC/AC 性能及强抗干扰能力，专为混合动力 / 电动汽车（HEV/EV）的高压电压检测场景设计。

核心参数与特性

1. 基础性能：分辨率可达 16 位，输入电压范围 ±1 V（差分），输入电阻典型值 1.5 GΩ；失调误差最大 ±0.5 mV，失调漂移最大 ±4 µV/°C，增益误差最大 ±0.2%，增益漂移最大 ±40 ppm/°C，DC 精度出色。
2. 信号性能：1 kHz 输入时 SNR 达 87 dB、SINAD 达 85 dB，THD 低至 -92 dB，SFDR 典型值 92 dB；共模瞬态抗扰度（CMTI）典型值 115 kV/µs，抗干扰能力强。
3. 隔离与环境：符合 DIN VDE V 0884-11 标准的 8000 VPEAK 增强型隔离，UL1577 标准下 5700 VRMS 隔离（1 分钟）；AEC-Q100 1 级认证，工作温度范围 -40°C 至 125°C，采用 8 引脚 SOIC 封装（5.85mm×7.50mm）。
4. 供电与时钟：高压侧供电（AVDD）3.0 V-5.5 V，数字侧供电（DVDD）2.7 V-5.5 V；外部时钟输入（CLKIN）频率范围 5 MHz-21 MHz，支持同步多通道应用。

核心功能模块

• 模拟输入：采用斩波稳定仪表放大器，搭配电荷泵支持单电源下 bipolar 输入，输入缓冲器降低偏移和漂移，适配高压电阻分压网络直接连接。
• ΔΣ 调制器：二阶开关电容前馈架构，将模拟信号转换为 1 位数字比特流，量化噪声向高频偏移，需配合数字滤波器（如 sinc³ 滤波器）实现高分辨率采样。
• 隔离传输：基于 SiO₂ 电容隔离屏障，采用开关键控（OOK）调制方案传输比特流，磁干扰免疫力强，确保高压侧与低压侧电气隔离。
• 诊断与保护：具备高压侧电源（AVDD）缺失检测功能，故障时 DOUT 输出稳定低电平；输入超量程时输出特定比特序列，支持系统级故障诊断。

应用场景

适用于混合动力 / 电动汽车的车载充电器（OBC）、DC/DC 转换器、牵引逆变器等场景，用于隔离式 AC/DC 电压检测，保护低压控制电路免受高压损害。

设计要点

1. 接口配置：CLKIN 需持续提供时钟信号，缺失时电荷泵停止工作，输入电阻下降；DOUT 比特流需搭配数字滤波器（如 TMS320F28x 系列 MCU 的 SDFM 模块），推荐 OSR=256 以优化性能。
2. 供电设计：AVDD 与 DVDD 无需电源序列，各电源引脚就近放置 0.1 µF 低 ESR 陶瓷电容 + 1 µF 电容 decoupling，AGND 建议连接至任一模拟输入引脚以避免共模电压超标。
3. 布局规范：模拟信号与数字线路分开布线，隔离区域需满足 ≥8.5 mm 的爬电距离和电气间隙；输入侧建议添加 RC 差分滤波器（如 10 Ω 电阻 + 8.2 nF 电容），提升信噪比。
4. 系统适配：通过电阻分压网络将高压（如 600 V/800 V 总线电压）衰减至 ±1 V 范围内，分压电阻需选用高精度、高耐压类型，确保检测精度和安全性。