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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

1
Einführung
Einführung in die isolierte Signalkette
1. Vergleich isolierter Verst?rker und isolierter Modulatoren
  1. Kurzfassung
  2. Einführung in isolierte Verst?rker
  3. Einführung in isolierte Modulatoren
  4. Leistungsvergleich zwischen isolierten Verst?rkern und isolierten Modulatoren
  5. Isolierte Modulatoren in Traktionsumrichtern
  6. Isolierte Verst?rker und Modulatoren, Empfehlungen
  7. Fazit
2. Die ersten Isolationsverst?rker von TI mit extrem breiten Luft- und Kriechstrecken
  1. Anwendungshinweis
Auswahlb?ume
Strommessung
1. Shunt-Widerstandsauswahl für isolierte Datenwandler
  1. 17
2. Designüberlegungen für die isolierte Strommessung
  1. 19
  2. Fazit
  3. Quellennachweise
  4. Verwandte Websites
3. Isolierte Strommessschaltung mit ±50?mV-Eingang und unsymmetrischem Ausgang
  1. 24
4. Isolierte Strommessschaltung mit ±50?mV-Eingang und Differenzausgang
  1. 26
5. Isolierte Strommessschaltung mit ±250?mV Eingangsbereich und unsymmetrischer Ausgangsspannung
  1. Designziele
  2. Designbeschreibung
  3. Designhinweise
  4. Designschritte
  5. Design-Simulationen
  6. DC-Simulationsergebnisse
  7. Ergebnisse der AC-Simulation im geschlossenen Regelkreis
  8. Ergebnisse der Transienten-Simulation
  9. Designreferenzen
  10. Design empfohlener isolierter Verst?rker
  11. Design Alternativer Isolierter Verst?rker
6. Isolierter Strommessschaltkreis mit ±250?mV-Eingang und Differenzausgang
  1. Designziele
  2. Designbeschreibung
  3. Designhinweise
  4. Designschritte
  5. Design-Simulationen
  6. DC-Simulationsergebnisse
  7. Ergebnisse der Closed-Loop-AC-Simulation
  8. Ergebnisse der Transienten-Simulation
  9. Designreferenzen
  10. Vorgestellte Operationsverst?rker
  11. Design alternativer Operationsverst?rker
7. Isolierter überstromschutzschaltkreis
  1. 52
8. Anschluss eines Differenzialausgangsverst?rkers (isoliert) an einen A/D-Wandler mit unsymmetrischem Eingang
  1. 54
9. Verwendung von AMC3311 zur Stromversorgung des AMC23C11 für isolierte Sensorik und Fehlererkennung
  1. Anwendungshinweis
10. Isolierte Strommessschaltung mit Frontend-Verst?rkungsstufe
  1. 58
11. Genauigkeitsvergleich von isolierten Shunt- und Geschlossener Regelkreis-Strommessungen
  1. 60
Spannungserfassung
EMI-Leistung
1. Beste EMI-Leistung in ihrer Klasse bei Strahlungsemissionen mit isolierten Verst?rkern
2. Bew?hrte Methoden zur D?mpfung von EMI-St?rstrahlungen der AMC3301-Familie
  1. Kurzfassung
  2. Einführung
  3. Auswirkungen der Eingangsanschlüsse auf die Strahlungsemissionen der AMC3301-Familie
  4. D?mpfung der Strahlungsemissionen der AMC3301-Familie
    1. Ferritperlen und Gleichtaktdrosseln
    2. Leiterplatten-Schaltpl?ne und bew?hrte Methoden für das Layout für die AMC3301-Familie
  5. Verwendung mehrere AMC3301-Ger?te
    1. Bausteinausrichtung
    2. Bew?hrte Methoden für das Leiterplatten-Layout für mehrere AMC3301
  6. Fazit
  7. Tabelle der AMC3301-Familie
Endger?te
1. Vergleich von isolierten Shunt- und Hall-basierten Strommessl?sungen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen
  1. 128
2. Designüberlegungen für die Strommessung in DC-EV-Ladeanwendungen
  1. Kurzfassung
  2. Einführung
    1. DC-Ladestation für Elektrofahrzeuge
    2. Auswahl der Strommesstechnologie und ?quivalentes Modell
      1. Strommessung mit Shunt-basierter L?sung
      2. ?quivalenzmodell der Sensortechnologie
  3. Strommessung in AC/DC-Wandlern
    1. Grundlegende Hardware und Steuerungsbeschreibung von AC/DC
      1. AC Stromregelkreise
      2. Gleichspannungsregelkreis
    2. Punkt A und B – AC/DC AC-Phasenstrommessung
      1.        Auswirkungen der Bandbreite
        
                Station?re Zustandsanalyse: Grund- und Nulldurchgangs-Str?me
        
                Transientenanalyse: Sprungleistung und Spannungseinbruchverhalten
      2. Auswirkungen der Latenz
        
        Fehleranalyse: Kurzschluss im Stromnetz
      3.        Auswirkungen des Verst?rkungsfehlers
        
                Spannungsst?rung in AC/DC durch Verst?rkungsfehler
        
                AC/DC-Antwort auf durch Verst?rkungsfehler verursachte Stromversorgungsst?rung
      4. Auswirkungen des Offset
    3. Punkt C und D – AC/DC DC-Link-Strommessung
      1. Auswirkungen der Bandbreite auf die Feed-Forward-Leistung
      2. Auswirkungen der Latenz auf den Schutz der Leistungsschalter
      3. Auswirkungen des Verst?rkungsfehlers auf die Leistungsmessung
        
        Transientenanalyse: Feed Forward in Punkt D
      4. Auswirkungen des Offset
    4. Zusammenfassung der positiven und negativen Punkte an den Punkten A, B, C1/2 und D1/2 sowie Produktvorschl?ge
  4. Strommessung in DC/DC-Wandlern
    1. Grundlegendes Funktionsprinzip eines isolierten DC/DC-Wandlers mit Phasenverschiebungssteuerung
    2. Punkt E, F – DC/DC-Strommessung
      1. Auswirkungen der Bandbreite
      2. Auswirkungen des Verst?rkungsfehlers
      3. Auswirkung des Offsetfehlers
    3. Punkt G – DC/DC-Tankstrommessung
    4. Zusammenfassung der Sensorpunkte E, F, G und Produktvorschl?ge
  5. Fazit
  6. Quellennachweise
3. Verwendung isolierter Komparatoren zur Fehlererkennung in Elektromotorantrieben
4. Diskrete DESAT für optokompatible isolierte Gate-Treiber UCC23513 in Motorantrieben
  1. Kurzfassung
  2. Einführung
  3. Systemherausforderung bei isolierten Gate-Treibern mit integriertem DESAT
  4. Systemansatz mit UCC23513 und AMC23C11
    1. Systemübersicht und Schlüsselspezifikation
    2. Schaltplandesign
      1. Schaltplan
      2. Konfigurieren des VCE(DESAT)-Schwellenwerts und des DESAT-Bias-Strom
      3. DESAT-Ausblendzeit
      4. DESAT Deglitch-Filter
    3. Referenz-Platinenlayout
  5. Simulations- und Testergebnisse
    1. Simulationsschaltung und Ergebnisse
      1. Simulationsschaltung
      2. Simulationsergebnisse
    2. Testergebnisse mit 3-Phasen-IGBT-Inverter
      1. IGBT-Bremsprüfung
      2. Testergebnisse mit einem 3-Phasen-Inverter mit Phase-zu-Phase-Kurzschluss
  6. Zusammenfassung
  7. Quellennachweise
5. Isolierte Spannungserfassung in AC-Motorantrieben
  1. Einführung
  2. Fazit
  3. Quellennachweise
6. Hochleistungsf?hige isolierte Strom- und Spannungsmessung in Server-Netzteilen
  1. Anwendungshinweis
Zus?tzliche Referenzdesigns/Schaltkreise
1. Entwicklung einer Bootstrap-Ladepumpen-Stromversorgung für einen isolierten Verst?rker
  1. Zusammenfassung
  2. Einführung
  3. Bootstrap StromversorgungenDesign
    1. Auswahl des Ladungspumpenkondensators
    2. Simulation in TINA-TI
    3. Hardware-Test mit AMC1311-Q1
  4. Zusammenfassung
  5. Referenz
2. Taktflankenverz?gerungskompensation mit isolierten Modulatoren Digitale Schnittstelle zu MCUs
  1. Zusammenfassung
  2. Einführung
  3. Design-Herausforderung durch Timing-Spezifikationen für digitale Schnittstellen
  4. Designansatz mit Taktflankenverz?gerungskompensation
  5. Test und Validierung
    1. Prüfausrüstung und Software
    2. Testen der Taktsignalkompensation mit softwarekonfigurierbarer Phasenverz?gerung
      1. Testeinrichtung
      2. Test-Messergebnisse
    3. Testen der Taktsignalkompensation durch Taktumkehr an der MCU
      1. Testeinrichtung
      2.        Test-Messergebnisse
        
                Testergebnis – Keine Taktumkehr des Takteingangs bei GPIO123
        
                Testergebnis – Taktumkehr des Takteingangs bei GPIO123
    4. Validierung des Timings digitaler Schnittstellen durch Berechnungstool
  6. Fazit
  7. Quellennachweise
3. Verwendung von AMC3311 zur Stromversorgung des AMC23C11 für isolierte Sensorik und Fehlererkennung
  1. Anwendungshinweis

Designziele

Nennstrom	überstrompegel	Highside-Stromversorgung	Low-Side-Stromversorgung	Einschwingzeit
50 A	55 A	3 V–27 V	2,7 V–5,5 V	≤ 1000 ns

Designbeschreibung

Dieser isolierte bidirektionale Hochgeschwindigkeits-überstromerkennungsschaltkreis ist mit dem AMC23C12 implementiert. Der AMC23C12 verfügt über einen isolierten Fensterkomparator und einen einstellbaren Schwellwert über eine feste interne Pr?zisionsstromquelle und einen vom Benutzer ausw?hlbaren Widerstand. Dieser Schaltkreis ist für die schnelle Erkennung von überstromsituationen ausgelegt und erm?glicht dem Controller die Deaktivierung der Pulsweitenmodulationssteuerung (PWM) von Hochgeschwindigkeitsschaltern, die in Motorsteuerungen, Traktionswechselrichtern und anderen industriellen Steuerungssystemen verwendet werden.

Schaltplan für überstromschutz

Designhinweise

Um Fehler zu minimieren, w?hlen Sie einen Pr?zisions-Shunt-Widerstand (R₁) und den Widerstand zur Schwellenwerteinstellung (R₂).
Der AMC23C12 wird von der Gate-Treiber-Stromversorgung oder Highside-Hilfsquelle mit bis zu 27 V gespeist.
W?hlen Sie den Shunt-Widerstand und die Widerst?nde zur Schwellenwerteinstellung im Fensterkomparator-Betriebsmodus so aus, dass sie den Nennstrom- und überstrombegrenzungen entsprechen.

Designschritte

Bestimmen Sie die Gr??e des Shunt-Widerstands anhand des nominalen Strompegels. Der Shunt-Widerstand ist für 50 mV am Eingangspin ausgelegt.
$R_{1} = (\frac{50 m V}{50 A}) = 1.0 m Ω$
Bestimmen Sie den Wert von R2 anhand des gewünschten Strompegels unter Verwendung der internen 100 μA-Quelle und des gewünschten Ausl?sepegels von 55 A mit einem 1 mΩ-Shunt für 55 mV am Eingang des Fensterkomparators.
$R_{2} = (\frac{55 m V}{100 μ A}) = 550 Ω$
- Mit dem Analog Engineers Calculator betr?gt der E96-Widerstands-Wert, der 550 Ω am n?chsten kommt, 549 Ω.
Optional – W?hlen Sie eine 27 V-Zenerdiode aus, um den AMC23C12 vor Spannungen zu schützen, die gr??er als die empfohlene Betriebsspannung sind.

überarbeiteter überstromschutz-Schaltplan

Design-Simulationen

Die folgenden Abbildungen sind SPICE-Simulationen des überstromschutzschaltkreises. Die Simulationen zeigen die Zeit bis zum Ausl?sen der Flanken, die etwa 360 ns betr?gt.

Einschwingverhalten der überstromschutzsimulation

Einschwingverhalten der überstromschutzsimulation – steigend

Einschwingverhalten der überstromschutzsimulation – abfallend

Designergebnisse

Die folgenden Abbildungen zeigen die Wellenformerfassung des physischen Schaltkreises. Wellenform der überstromschutzschaltung zeigt den Ausgang in Leitung 1 bezogen auf den Eingang in Leitung 3. Wellenform der überstromschutzschaltung – steigend zeigt die steigende Flanke der Ausgangsleitung 1 und die Zeitverz?gerung vom ausgel?sten Strom zum Ausgang. Wellenform der überstromschutzschaltung – abfallend zeigt die abfallende Flanke der Ausgangsleitung 1 und die Zeitverz?gerung vom ausgel?sten Strom zum Ausgang.

Wellenform der überstromschutzschaltung

Wellenform der überstromschutzschaltung - steigend

Wellenform der überstromschutzschaltung – abfallend

Design vorgestellter Bausteine

Baustein	Wichtigste Leistungsmerkmale	Baustein-Link
AMC23C12	Gro?er High-Side-Versorgungsspannungsbereich: 3 V bis 27 V Low-Side-Versorgungsspannungsbereich: 2,7 V bis 5,5 V Einstellbarer Schwellenwert: Fensterkomparatormodus: ±20 mV bis ±300 mV Positiver Komparatormodus: 600 mV bis 2,7 V Referenz für Schwellenwertanpassung: 100 μA, ±2 % Ausl?seschwellenfehler: ±1 % (max.) bei 250 mV Ausbreitungsverz?gerung: 290 ns (typ.) Hoher CMTI-Wert: 55 kV/μs (min.) Open-Drain-Ausgang mit optionalem Haltespeichermodus Sicherheitsrelevante Zertifizierungen: Verst?rkte 7000 V-_PK-Isolierung gem?? DIN VDE V 0884-11 Isolierung mit 5000 V_RMS für 1 Minute pro UL1577 Vollst?ndig spezifiziert für den erweiterten industriellen Temperaturbereich: -40 °C bis +125 °C	Baustein: AMC23C12 ?hnliche Bausteine: Isolierte Verst?rker

Baustein

Wichtigste Leistungsmerkmale

Baustein-Link

AMC23C12

Gro?er High-Side-Versorgungsspannungsbereich: 3 V bis 27 V
Low-Side-Versorgungsspannungsbereich: 2,7 V bis 5,5 V
Einstellbarer Schwellenwert:
- Fensterkomparatormodus: ±20 mV bis ±300 mV
- Positiver Komparatormodus: 600 mV bis 2,7 V
Referenz für Schwellenwertanpassung: 100 μA, ±2 %
Ausl?seschwellenfehler: ±1 % (max.) bei 250 mV
Ausbreitungsverz?gerung: 290 ns (typ.)
Hoher CMTI-Wert: 55 kV/μs (min.)
Open-Drain-Ausgang mit optionalem Haltespeichermodus
Sicherheitsrelevante Zertifizierungen:
- Verst?rkte 7000 V-_PK-Isolierung gem?? DIN VDE V 0884-11
- Isolierung mit 5000 V_RMS für 1 Minute pro UL1577
Vollst?ndig spezifiziert für den erweiterten industriellen Temperaturbereich: -40 °C bis +125 °C

Baustein: AMC23C12

?hnliche Bausteine: Isolierte Verst?rker

Designreferenzen

Eine umfassende Schaltkreisbibliothek von TI finden Sie in Analog Engineer's Circuit Cookbooks.

Texas Instruments, AMC23C12 schnell ansprechender, verst?rkter isolierter Fensterkomparator mit einstellbarem Schwellenwert und Latch-Funktion, Datenblatt