Vishay Semiconductors VIA0050DD隔离放大器是一款高性能差分输出放大器，非常适合用于基于分流的电流检测。该放大器具有典型值为0.15μV/°C的低失调漂移和典型值为15ppm/°C的低增益漂移，确保在整个温度范围内具有良好的精度。VIA0050DD具有无与伦比的100kV/μs CMTI，可在嘈杂环境中实现精确测量。该隔离放大器无卤、无铅，符合RoHS标准。VIA0050DD放大器非常适合用于电机控制、电源、风能存储系统、充电站、电动汽车动力传动系统以及逆变器和转换器中的隔离电流测量。

数据手册：*附件：Vishay Semiconductors VIA0050DD - 隔离放大器数据手册.pdf

特性

• 隔离测试电压：5000VRMS
• 线性输入电压范围：±50 mV
• 固定增益：41
• 增益误差和漂移：
  • ±0.05% (典型值）和±15ppm/°C (典型值）
• 低非线性和漂移：
  • ±0.03% (最大值）和±1ppm/°C (典型值）
• 72dB SNR (典型BW=100kHz)
• 宽带宽：250 kHz
• 高CMTI：100kV/μs (最小值）
• 内置共模过压检测
• 工作温度范围：-40 °C至125 °C
• 不含卤素
• 符合RoHS指令，无铅

框图

尺寸

高性能隔离放大器技术解析：Vishay VIA0050DD在电流检测中的应用

1. 产品概述与技术亮点

‌VIA0050DD‌是Vishay Semiconductors推出的一款基于专利电容隔离技术的高性能差分输出隔离放大器，专为分流电阻电流检测应用而优化设计。该器件在-40°C至+125°C的宽温度范围内保持卓越的精度表现，主要技术亮点包括：

• ‌超高隔离性能‌：测试隔离电压达5000 VRMS，符合UL、cUL、DIN EN 60747-5-5 (VDE 0884-5)和CQC等多重安规认证
• ‌优异的温度稳定性‌：典型偏移漂移仅0.15 μV/°C，增益漂移典型值15 ppm/°C
• ‌无与伦比的共模瞬态抗扰度‌：CMTI最小值100 kV/μs，确保在强噪声环境下的精确测量
• ‌宽线性输入范围‌：±50 mV（±64 mV满量程），固定增益41
• ‌高信噪比‌：72 dB典型值（带宽=100 kHz），总谐波失真-85 dB

2. 核心技术参数详解

2.1 电气特性指标

‌电源特性‌：

• 侧1电源电压(VDD1)：3.0V至5.5V
• 侧2电源电压(VDD2)：3.0V至5.5V
• 侧1电源电流：典型11.4 mA，最大15.1 mA
• 侧2电源电流：典型6.3 mA，最大8.4 mA

‌模拟输入性能‌：

• 输入偏移电压：±0.01 mV典型值
• 共模抑制比：-120 dB直流，-112 dB交流（10 Hz）
• 输入电阻：单端4.75 kΩ，差分4.9 kΩ
• 输入偏置电流：-22 μA典型值

‌模拟输出特性‌：

• 固定增益：41 V/V
• 增益误差：±0.05%典型值
• 非线性度：±0.03%最大值
• 输出带宽：250 kHz典型值

2.2 安全与隔离规格

‌绝缘性能‌：

• 最大额定耐受隔离电压：5000 VRMS
• 最大瞬态隔离电压：8000 Vpeak
• 最大工作隔离电压：1500 VRMS/2121 VDC
• 爬电距离/电气间隙：≥8 mm
• 绝缘厚度：32 μm

‌热管理‌：

• 结到环境热阻：86 °C/W
• 结到外壳热阻：28 °C/W
• 总功耗：1430 mW（25°C环境温度）

3. 典型应用电路设计

3.1 电机控制应用方案

在电机驱动系统的相电流检测中，VIA0050DD构建了可靠的电隔离屏障。典型应用电路包含：

‌前端滤波网络‌：

• 在分流电阻与放大器输入之间配置RC滤波器（RFLT、CFLT）
• 可有效抑制高频噪声和电磁干扰

‌输出级设计‌：

• 差分输出端建议串联≥1 kΩ电阻，防止输出过流
• 可采用运放电路将差分输出转换为单端信号
• 输出直接连接至ADC进行数字化处理

3.2 关键设计考虑因素

‌分流电阻选择‌：
选择分流电阻需在功耗最小化与精度最大化之间权衡：

• 较小的检测电阻降低功耗
• 较大的检测电阻通过充分利用隔离放大器输入范围提高测量精度

‌布局优化指南‌：

1. ‌旁路电容布置‌：VDD1与GND1、VDD2与GND2之间需要0.1 μF电容，尽可能靠近VDD引脚
2. ‌开尔文连接‌：分流电阻至VIA0050DD的连接推荐采用开尔文规则，避免走线和引线压降影响测量精度
3. ‌对称布局‌：分流电阻应靠近INP和INN输入端，保持两条连接线对称且紧密平行，最小化环路面积，减少杂散磁场干扰

4. 故障安全机制与诊断功能

VIA0050DD集成了完善的诊断措施，提供故障安全输出简化系统级设计：

‌故障安全触发条件‌：

• 检测到VDD1欠压（VDD1 < VDD1_UV）
• 检测到共模输入电压过压（VCM > VCMov）

‌故障安全输出‌：

• 激活负差分输出电压（典型-2.6V至-2.5V）
• 确保在异常情况下系统能够安全响应

5. 温度特性与环境适应性

器件在宽温度范围内保持优异的性能稳定性：

• ‌偏移电压温度特性‌：在-40°C至+125°C范围内，偏移电压变化仅±0.8 μV/°C
• ‌增益误差温度漂移‌：±50 ppm/°C最大值
• ‌非线性度温度漂移‌：±1 ppm/°C典型值

6. 应用领域展望

VIA0050DD在以下关键领域具有广阔应用前景：

• ‌电机控制系统‌：精确的隔离电流检测
• ‌电源转换装置‌：高频开关环境下的可靠监控
• ‌太阳能与风能存储系统‌：恶劣环境下的长期稳定运行
• ‌充电站与电动汽车动力总成‌：高压系统的安全保护
• ‌逆变器与转换器‌：功率电子设备的精确控制

7. 设计建议与最佳实践

‌电源去耦‌：

• 每个VDD引脚配置0.1 μF陶瓷电容
• 必要时可额外添加1 μF至10 μF电容增强滤波效果

‌信号完整性保护‌：

• 在强EMI环境中，建议采用屏蔽措施保护输入信号路径
• 保持PCB地平面的完整性，减小噪声耦合