GERY022 December 2024 AMC0106M05 , AMC0106M25 , AMC0136 , AMC0311D , AMC0311S , AMC0386 , AMC0386-Q1 , AMC1100 , AMC1106M05 , AMC1200 , AMC1200-Q1 , AMC1202 , AMC1203 , AMC1204 , AMC1211-Q1 , AMC1300 , AMC1300B-Q1 , AMC1301 , AMC1301-Q1 , AMC1302-Q1 , AMC1303M2510 , AMC1304L25 , AMC1304M25 , AMC1305M25 , AMC1305M25-Q1 , AMC1306M05 , AMC1306M25 , AMC1311 , AMC1311-Q1 , AMC131M03 , AMC1336 , AMC1336-Q1 , AMC1350 , AMC1350-Q1 , AMC23C12 , AMC3301 , AMC3330 , AMC3330-Q1
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- Einführung
- Einführung in die isolierte Signalkette
- Auswahlb?ume
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Strommessung
- Shunt-Widerstandsauswahl für isolierte Datenwandler
- Designüberlegungen für die isolierte Strommessung
- Isolierte Strommessschaltung mit ±50?mV-Eingang und unsymmetrischem Ausgang
- Isolierte Strommessschaltung mit ±50?mV-Eingang und Differenzausgang
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Isolierte Strommessschaltung mit ±250?mV Eingangsbereich und unsymmetrischer Ausgangsspannung
- Designziele
- Designbeschreibung
- Designhinweise
- Designschritte
- Design-Simulationen
- DC-Simulationsergebnisse
- Ergebnisse der AC-Simulation im geschlossenen Regelkreis
- Ergebnisse der Transienten-Simulation
- Designreferenzen
- Design empfohlener isolierter Verst?rker
- Design Alternativer Isolierter Verst?rker
- Isolierter Strommessschaltkreis mit ±250?mV-Eingang und Differenzausgang
- Isolierter überstromschutzschaltkreis
- Anschluss eines Differenzialausgangsverst?rkers (isoliert) an einen A/D-Wandler mit unsymmetrischem Eingang
- Verwendung von AMC3311 zur Stromversorgung des AMC23C11 für isolierte Sensorik und Fehlererkennung
- Isolierte Strommessschaltung mit Frontend-Verst?rkungsstufe
- Genauigkeitsvergleich von isolierten Shunt- und Geschlossener Regelkreis-Strommessungen
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Spannungserfassung
- Maximieren Sie die Leistungswandlung und die Wirksamkeit der Motorsteuerung durch isolierte Spannungserfassung
- H?here Genauigkeit und Leistung mit integrierten isolierten Verst?rkern und Modulatoren mit Hochspannungswiderstand
- Isolierte Verst?rker mit differenziellen, unsymmetrischen Festverst?rkern und ratiometrischen Ausg?ngen für Spannungssensoranwendungen
- Isolierte Spannungsmessschaltung mit ±250?mV-Eingang und Differenzausgang
- Split-Tap-Verbindung für isolierte Line-to-Line-Spannungsmessung mit AMC3330
- ±12 V-Spannungssensorschaltung mit isoliertem Verst?rker und pseudo-differenziellem Eingang SAR-ADC
- ±12 V-Spannungssensorschaltung mit isoliertem Verst?rker und SAR-ADC mit Differenzeingang
- Isolierter Schaltkreis zur Erkennung von Unter- und überspannung
- Isolierter Nulldurchgangsschaltkreis
- Isolierter Spannungssensorschaltkreis mit ±480?V und Differenzausgang
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EMI-Leistung
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Beste EMI-Leistung in ihrer Klasse bei Strahlungsemissionen mit isolierten Verst?rkern
- Beste EMI-Leistung in ihrer Klasse bei Strahlungsemissionen mit isolierten Verst?rkern
- Einführung
- Aktuelle Generation von isolierten Verst?rkern von Texas Instruments Strahlungsemissionenleistung
- Frühere Generationen von isolierten Verst?rkern von Texas Instruments strahlen St?rstrahlungsleistung aus
- Fazit
- Quellennachweise
- Bew?hrte Methoden zur D?mpfung von EMI-St?rstrahlungen der AMC3301-Familie
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Beste EMI-Leistung in ihrer Klasse bei Strahlungsemissionen mit isolierten Verst?rkern
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Endger?te
- Vergleich von isolierten Shunt- und Hall-basierten Strommessl?sungen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen
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Designüberlegungen für die Strommessung in DC-EV-Ladeanwendungen
- Kurzfassung
- Einführung
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Strommessung in AC/DC-Wandlern
- Grundlegende Hardware und Steuerungsbeschreibung von AC/DC
- Punkt A und B – AC/DC AC-Phasenstrommessung
- Punkt C und D – AC/DC DC-Link-Strommessung
- Zusammenfassung der positiven und negativen Punkte an den Punkten A, B, C1/2 und D1/2 sowie Produktvorschl?ge
- Strommessung in DC/DC-Wandlern
- Fazit
- Quellennachweise
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Verwendung isolierter Komparatoren zur Fehlererkennung in Elektromotorantrieben
- Einführung
- Einführung in Elektromotorantriebe
- Verst?ndnis von Fehlerereignissen in Elektromotorantrieben
- Zuverl?ssige Erkennung und Schutz in Elektromotorantrieben
- Anwendungsfall Nr. 1: Bidirektionale Phasenüberstromerkennung
- Anwendungsfall Nr. 2: DC+-überstromerkennung
- Anwendungsfall Nr. 3: DC–überstrom- oder Kurzschlusserkennung
- Anwendungsfall Nr. 4: DC-Link (DC+ zu DC-) überspannungs- und Unterspannungserkennung
- Anwendungsfall Nr. 5: übertemperaturerkennung des IGBT-Moduls
- Diskrete DESAT für optokompatible isolierte Gate-Treiber UCC23513 in Motorantrieben
- Isolierte Spannungserfassung in AC-Motorantrieben
- Hochleistungsf?hige isolierte Strom- und Spannungsmessung in Server-Netzteilen
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Zus?tzliche Referenzdesigns/Schaltkreise
- Entwicklung einer Bootstrap-Ladepumpen-Stromversorgung für einen isolierten Verst?rker
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Taktflankenverz?gerungskompensation mit isolierten Modulatoren Digitale Schnittstelle zu MCUs
- Zusammenfassung
- Einführung
- Design-Herausforderung durch Timing-Spezifikationen für digitale Schnittstellen
- Designansatz mit Taktflankenverz?gerungskompensation
- Test und Validierung
- Fazit
- Quellennachweise
- Verwendung von AMC3311 zur Stromversorgung des AMC23C11 für isolierte Sensorik und Fehlererkennung
Anwendungshinweis
Verschiedene Industriesysteme wie Motorantriebe, Solar- und Windstromwechselrichter und Automobilsysteme wie Traktionswechselrichter erfordern genaue Spannungs- und Strommessungen bei hohen Gleichtaktspannungen. Die Betriebsspannungen in diesen Systemen werden immer h?her, um die Ausgangsleistung und den Gesamtwirkungsgrad zu erh?hen und die Kosten zu senken. H?here DC-Bus-Spannungen erm?glichen h?here Nennleistungen ohne Erh?hung des Strompegels, wodurch die Kupferkosten gleich bleiben. Dies tr?gt dazu bei, die Kosten der erzeugten Energie pro Einheit zu senken. Ein weiterer Vorteil der h?heren Spannung ist der h?here Wirkungsgrad, da die Gesamtleistung bei h?herer Spannung zunehmen kann. Wenn sich der Strom jedoch nicht ?ndert, bleiben die Leitungsverluste ebenfalls gleich.
Bei Photovoltaikanlagen (PV) gibt es einen Trend zur Aufrüstung von Designs von 1000 V DC-Spannungen auf 1500 V DC-Spannungen, um die Vorteile erh?hter Betriebsspannungen nutzen zu k?nnen. Es gibt regulatorische Sicherheitsstandards wie IEC 62109-2 in Photovoltaikanlagen, um potenzielle elektrische Gefahren in Verbindung mit der erh?hten Spannung zu vermeiden.
In Motorantriebssystemen (MD) wird IEC61800-5-1 verwendet, um auf die potenziellen elektrischen Gefahren einzugehen. Stromnetze mit h?herer Spannung, wie z. B. 690 VAC , lassen sich kostengünstiger installieren und für Hochleistungsanwendungen betreiben. Sie sind daher h?ufig in industriellen Umgebungen mit hoher Leistung zu finden.
In Schwei?ger?ten für den industriellen und professionellen Einsatz legt IEC 60974-1 die Sicherheits- und Leistungsanforderungen der Versorgungs- und Schwei?schaltung zum Schutz vor Stromschl?gen fest.
Bei Elektrofahrzeugen (EVS) gibt es einen starken Trend zur Erh?hung der Batteriespannung von Elektrofahrzeugen, um das Systemgewicht zu senken, die Ladezeit zu verkürzen und die Reichweite zu erh?hen.
Bedarf an Produkten mit gro?en Luft- und Kriechstrecken
Bei der Entwicklung dieser Systeme müssen die Ingenieure die relevanten regulatorischen Sicherheitsstandards und verschiedene Anforderungen wie Arbeits- und Transientenspannungen, Verschmutzungsgrad und H?hen berücksichtigen, um die Mindestanforderungen an Luft- und Kriechstrecken zu definieren.
Die meisten Verst?rker mit verst?rkter Isolierung besitzen ein SOIC-Geh?use mit weniger als 9 mm Luft- und Kriechstrecken. Verbesserte und breitere Geh?use verhindern eine Verschlechterung entlang der Geh?useoberfl?che und Lichtb?gen durch die Luft zwischen den Pins, was die Qualit?t der Isolierung gew?hrleistet. Systeme mit Arbeitsspannungen über 1000 VRMS, Impulsspannungsanforderungen über 8000 V, oder Systeme, die für H?hen über NN von mehr als 2000 m oder für einen Verschmutzungsgrad von 2 oder h?her ausgelegt sind, erfordern je nach überspannungskategorie des entworfenen Systems Luft- und Kriechstrecken von mehr als 9 mm.
Wir stellen vor: AMC1411 und AMC1400 im DWL-Geh?use (Stretched SOIC)
Um die Anforderungen an h?here Luft- und Kriechstrecken zu erfüllen, hat Texas Instruments eine Familie von Hochleistungsverst?rkern mit verst?rkter Isolierung herausgebracht, AMC1411 (Abbildung 5) und AMC1400 (Abbildung 6).
Abbildung 5 Isolierte Spannungsmessung mit AMC1411
Abbildung 6 Isolierte Strommessung mit AMC1400Diese Produkte werden in einem gestreckten SOIC (DWL)-Geh?use (Abbildung 7) mit einem Abstand von ≥14,7 mm und einer Kriechstrecke von ≥15,7 mm geliefert und sind speziell für den Einsatz in Umgebungen mit hoher Spannung, gro?er H?he über NN und hohem Verschmutzungsgrad ausgelegt.
Abbildung 7 DWL-Geh?use, 8-poliges SOICAMC1411 und AMC1400 bieten eine verst?rkte Isolierung von 10600 VPK gem?? DIN VDE V 0884-11 (VIOTM) und eine Isolierung von 7500 Vrms für 1 Minute pro UL1577 (VISO). Die hohe Isolationsspannung und die hohe Gleichtaktst?rfestigkeit (CMTI) von 100 kV/μs gew?hrleisten einen zuverl?ssigen und pr?zisen Betrieb auch in rauen Industrie- und Automobilumgebungen.
Der Eingangsspannungsbereich von 0-2 V, die hohe Eingangsimpedanz, der niedrige Eingangsruhestrom, die hervorragende Genauigkeit und die geringe Temperaturdrift machen den AMC1411 zu einer Hochleistungsl?sung für isolierte Spannungserkennung.
Der Eingangsspannungsbereich von ±250 mV, die sehr geringe Nichtlinearit?t und die geringe Temperaturdrift machen den AMC1400 zu einer Hochleistungsl?sung für isolierte Shunt-basierte Strommessung.
AMC1411 und AMC1400 in Motorantrieben
Abbildung 8 zeigt eine 3-Phasen-Motorantriebsanwendung, bei der die DC-Link-Spannung mit dem AMC1411 überwacht wird und den AMC1400, mit dem der phasenintegrierte Motorstrom pro Phase überwacht wird.
Abbildung 8 AMC1411 und AMC1400 in MotorantriebenAMC1411 wird zum Messen der DC-Link-Spannung verwendet, die auf ca. 2 V am unteren Widerstand eines Widerstandsteilers mit hoher Impedanz heruntergeteilt wird. Der Ausgang des AMC1411 ist eine analoge Differenzausgangsspannung mit dem gleichen Wert wie die Eingangsspannung, ist aber durch eine verst?rkte Isolierungsbarriere galvanisch von der High-Side getrennt.
AMC1400 wird verwendet, um den Phasenmotorstrom zu messen, indem der Spannungsabfall über den Phasenshunt zum Motor gemessen wird.
Weitere Ressourcen
- Erfahren Sie mehr über isolierte Verst?rker und Modulatoren in unserer Videoschulungsreihe.
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- Lesen Sie die Anwendungsbeschreibung Genauigkeitsvergleich von isolierten Shunt- und Closed-Loop-Strommessung.