‌AMC1204-Q1 汽车级隔离式Δ-Σ调制器技术文档总结

AMC1204-Q1 是一款 1 位数字输出、隔离式 Δ-Σ 调制器，时钟频率高达 20 MHz。调制器输出的数字隔离由二氧化硅（SiO 2 ）屏障，具有很强的抗磁干扰能力。该屏障经认证可提供高达 4250 V 的基本电流隔离峰符合 UL1577、IEC60747-5-2 和 CSA 标准或规范。
*附件：amc1204-q1.pdf

AMC1204-Q1 提供单芯片解决方案，用于测量隔离栅上分流电阻的小信号。这些类型的电阻器通常用于检测电机控制逆变器、绿色能源发电系统和其他工业应用中的电流。AMC1204-Q1差分输入可轻松连接到分流电阻或其他低电平信号源。内部基准电压源无需外部元件。当与适当的外部数字滤波器一起使用时，在78 kSPS的数据速率下可实现14的有效位数（ENOB）。

调制器使用5 V模拟电源（AVDD），而隔离式数字接口采用3 V、3.3 V或5 V电源（DVDD）工作。AMC1204-Q1 采用 SO-16 （DW） 封装，额定温度范围为 –40°C 至 125°C。

特性

• 符合汽车应用标准
• AEC-Q100 认证，结果如下
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C
    环境工作温度范围
  • 设备 HBM ESD 分类等级 H2
  • 设备 CDM ESD 分类级别 C3B
• ±250mV输入电压范围针对分流电阻进行了优化
• 经认证的数字隔离：
  • CSA、IEC60747-5-2 和 UL1577 认证
  • 隔离电压：4250 V峰
  • 工作电压：1200 V峰
  • 瞬态抗扰度：15 kV/μs
• 隔离栅寿命长（参见应用报告SLLA197）
• 高电磁场抗扰度
  （参见应用笔记 SLLA181A）
• 出色的交流性能：
  • 信噪比：84 dB（最小值）
  • 总谐波扰：–80 dB（最大值）
• 出色的直流精度：
  • INL：±8 LSB（最大）
  • 增益误差：±2.5%（最大值）
• 外部时钟输入，更易于同步
• 在扩展的汽车温度范围内完全指定

参数

方框图

‌一、产品概述‌
AMC1204-Q1是德州仪器(TI)推出的一款专为汽车应用设计的20MHz二阶隔离式Δ-Σ调制器，主要用于电流分流测量。该器件采用二氧化硅(SiO2)隔离屏障，提供高达4250 VPEAK的隔离电压，通过UL1577、IEC60747-5-2和CSA认证。

‌二、核心特性‌

• ‌汽车级认证‌：AEC-Q100 Grade 1（-40°C至125°C）
• ‌隔离性能‌：
  • 工作电压：1200 VPEAK
  • 瞬态抗扰度：15 kV/μs
  • 电磁场高抗扰度
• ‌输入范围‌：±250mV（优化用于分流电阻）
• ‌时钟频率‌：最高20MHz
• ‌性能指标‌：
  • 信噪比(SNR)：84 dB（最小值）
  • 总谐波失真(THD)：-80 dB（最大值）
  • 积分非线性(INL)：±8 LSB（最大值）
  • 增益误差：±2.5%（最大值）

‌三、电气特性‌

‌电源要求‌：

• ‌ 模拟电源(AVDD) ‌：4.5V至5.5V
• ‌ 数字电源(DVDD) ‌：2.7V至5.5V

‌功耗性能‌：

• ‌ 模拟电源电流(IAVDD) ‌：11-16mA
• ‌ 数字电源电流(IDVDD) ‌：
  • 2.7V-3.6V：2-4mA
  • 4.5V-5.5V：2.8-5mA
• ‌总功耗‌：61.6-102.4mW

‌四、功能模块‌

‌1. 模拟输入电路‌

• 采用开关电容电路实现二阶调制器
• 差分输入架构
• 输入电容：7pF（典型值）
• 差分输入电阻：12.5kΩ（典型值）

‌2. 调制器核心‌

• 二阶Δ-Σ调制器拓扑
• 1位数字输出
• 内置2.5V参考电压

‌3. 隔离屏障‌

• 基于SiO2的电容隔离
• 屏障电容：1.2pF（输入到输出）
• 隔离电阻：>10¹²Ω

‌ 五、引脚配置（SO-16封装） ‌

引脚	名称	功能
1	AVDD	高侧电源
2	VINP	同相模拟输入
3	VINN	反相模拟输入
4,8	AGND	高侧地
9,16	DGND	控制器侧地
11	DATA	调制器数据输出
13	CLKIN	调制器时钟输入
14	DVDD	控制器侧电源

‌六、典型应用‌

‌主要应用领域‌：

• 基于分流电阻的电流检测
• 电机控制
• 绿色能源系统
• 逆变器应用
• 不间断电源

‌典型连接配置‌：

• 分流电阻直接连接到VINP和VINN
• 可选RC输入滤波器
• 外部时钟输入用于系统同步

‌七、数字滤波器建议‌

‌推荐滤波器类型‌：

• ‌sinc3滤波器‌：提供最佳性能与硬件复杂度平衡
• ‌输出数据率‌：fDATA = fCLK/OSR
• ‌典型OSR‌：16-256
• ‌ 有效位数(ENOB) ‌：14位（78kSPS时）

‌八、安全与隔离特性‌

‌安全限值‌：

• 安全输入/输出电流：10mA（最大值）
• 最大外壳温度：150°C

‌隔离参数‌：

• 最小空气间隙：7.9mm
• 最小爬电距离：7.9mm
• 污染等级：2
• 安装分类：I-IV

‌九、封装信息‌

• ‌封装类型‌：SO-16(DW)
• ‌订购代码‌：AMC1204QDWRQ1
• ‌热阻‌：θJA = 78.5°C/W

‌十、布局建议‌

• 去耦电容应靠近AVDD引脚
• 保持隔离区域的清洁度
• 信号走线应紧密布线

该文档详细介绍了AMC1204-Q1的技术规格、电气特性、应用指南和安全认证信息，为汽车和工业应用中的高精度电流测量提供了完整的解决方案，特别强调了通过高质量隔离实现的系统可靠性和安全性。