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
- Auswahlb?ume
-
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
-
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
-
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
-
EMI-Leistung
-
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
-
Beste EMI-Leistung in ihrer Klasse bei Strahlungsemissionen mit isolierten Verst?rkern
-
Endger?te
- Vergleich von isolierten Shunt- und Hall-basierten Strommessl?sungen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen
-
Designüberlegungen für die Strommessung in DC-EV-Ladeanwendungen
- Kurzfassung
- Einführung
-
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
-
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
-
Zus?tzliche Referenzdesigns/Schaltkreise
- Entwicklung einer Bootstrap-Ladepumpen-Stromversorgung für einen isolierten Verst?rker
-
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
Einführung
Fehlererkennung ist unverzichtbar in Anwendungen wie Motorantrieben, Servoantrieben, Onboard-Ladeger?ten (OBCs), Strang-Invertern und Mikro-Invertern. Die Trennung des Hochspannungsbereichs und des Niederspannungsbereichs über eine Isolationsbarriere erm?glicht es dem System, mit verschiedenen Gleichtaktspannungen zu arbeiten. Der Hochspannungsbereich führt eine Funktion aus, w?hrend der Niederspannungsbereich Ger?te steuert. Dadurch werden sowohl elektrische Sch?den an der Niederspannungsschaltung als auch Verletzungen von Benutzern vermieden. Beim Betrieb mit hohen Gleichtaktspannungen ist die Erkennung von Fehlern wie überspannung erforderlich. In diesem Dokument wird erl?utert, wie der AMC3311 High-Side-Versorgungsstrom von HLDO_OUT zur Stromversorgung der Hochspannungsdom?ne des isolierten Komparators AMC23C11 für ein kompaktes Fehlererkennungsdesign bereitstellen kann.
Der AMC3311 ist ein pr?ziser, verst?rkter, isolierter Verst?rker. Dieser Baustein verfügt über einen Eingangsspannungsbereich von 0-2 V, eine Option für pr?zise isolierte Gleichspannungsmessungen, die den Regelkreis antreiben. Dieser Baustein verfügt über einen integrierten DC/DC-Wandler, der High-Side-Versorgungsstrom für Hilfsschaltungen von 4 mA unterstützt. Dies erm?glicht den Betrieb an einzelner Stromversorgung von der Low-Side bis zur High-Side des Bausteins sowohl für die Rückkopplungsmessung des AMC3311 als auch für die überspannungsfehlererkennung des AMC23C11. Der AMC23C11 ist ein verst?rkter isolierter Komparator mit schnellem Ansprechverhalten. Der Baustein kann für schnelle überstrom- oder überspannungserfassung mit einstellbarer Ausl?seschwelle verwendet werden. Der Baustein ben?tigt einen High-Side-Versorgungsstrom von 2,7 mA. Der AMC3311 ist der erste isolierte Verst?rker mit integriertem DC/DC-Wandler, der den Betrieb beider Bausteine als Paar in Anwendungen erm?glicht, die einen pr?zisen isolierten Verst?rker für Steuerungsfunktionen und einen schnell wirkenden Komparator für überstrom- oder überspannungsschutz ben?tigen.
AMC3311 wird zur Stromversorgung des AMC23C11 verwendet
Das AMC3311 bietet eine isolierte Stromversorgung, die bis zu 4 mA über den HLDO_OUT-Pin für angeschlossene Komponenten bereitstellen kann, die eine High-Side-Stromversorgung ben?tigen. Diese Funktion erm?glicht direkt die Verwendung von isolierten Komparatoren mit h?herer Leistung, wie zum Beispiel dem AMC23C11.
Der verfügbare Versorgungsstrom des AMC3311 erm?glicht die Verwendung eines breiteren Spektrums von Begleitbausteinen mit dem isolierten Verst?rker. Abbildung 20 zeigt ein Beispielschaltbild zur Verwendung des AMC3311 zur Stromversorgung der Highside des AMC23C11. Im Schaltplan zeigt HLDO_OUT an Pin 5 auf dem AMC3311 eine Kurve, die bis VDD1 an Pin 1 des AMC23C11 reicht. Der isolierte Komparator vergleicht die Eingangsspannung mit der Referenzspannung an Pin drei. Das Bauteil zieht den Open-Drain-Ausgang herunter, wenn die Eingangsspannung den als Referenzspannung festgelegten Schwellenwert überschreitet. Die Schwellenspannung kann durch ?ndern des Referenzwiderstands in Bezug auf die interne 100 μA-Stromquelle angepasst werden.
Darüber hinaus verfügt der AMC23C11 über eine überspannungsreserve von 1,4 V. Die Schwellenspannung kann nicht h?her sein als die Differenz zwischen 3,2 V-Eingang und 1,4 V-Reserve (1,8 V.). Ein Widerstand wird zwischen REF und GND1 platziert, um die Ausl?sespannung als 1,07 V zu definieren. Diese Overhead-Anforderung begrenzt die Schwellenspannung des isolierten Komparators auf einen niedrigeren Wert als die tats?chliche Grenzspannung des Verst?rkers. Wenn beispielsweise die tats?chliche Grenzspannung auf dem Verst?rker 2,14 V betr?gt, kann der isolierte Komparator die Spannung nicht überwachen, weil die Spannung die Grenzen der Reserve-überspannung überschreitet. Infolgedessen wird der RSNS-Wert in zwei gleiche Widerst?nde (RSNS1 und RSNS2) unterteilt, damit die Grenzspannung proportional zur H?lfte der Spannung ist, die der AMC3311 ben?tigt. Stattdessen zeigt der AMC23C11 1,07 V als Referenzspannung an.
Abbildung 21 zeigt ein Beispiel für ein Platinenlayoutbeispiel, das die Bausteine in Kombination führt.
Abbildung 164 AMC3311 und AMC23C11 Schaltplan
Abbildung 165 AMC3311 und AMC23C11 Leiterplatten-LayoutAMC23C11 für überspannungserkennung
Abbildung 22 und Abbildung 23 zeigen die überspannungsreaktionszeiten im AMC3311 bzw. AMC23C11. Bei Verwendung einer 3,2 V-Stromversorgung zeigt das Eingangssignal (CH4) den Spannungsanstieg über den 1,07 V-überspannungsschwellenwert.
Die Reaktionszeit auf den Kan?len AMC3311, VOUTP (CH2) und VOUTN (CH1) betr?gt 2,906 μs, w?hrend die Reaktionszeit auf dem AMC23C11, OUT (CH3), 314,015 ns betr?gt. Der Verst?rker nimmt mehr als das Neunfache der L?nge ein, die der isolierte Komparator zur Erkennung von überspannung ben?tigt. Diese Zeitverz?gerung kann für Anwendungen mit kurzer Latenzzeit zu lang sein. Als Erg?nzung zum AMC3311-Verst?rker kann der isolierte Komparator verwendet werden, um eine überspannung zu verhindern, da der Komparator schnell Spannungen erkennt, die über dem festgelegten Schwellenwert liegen. Dadurch wird der Controller benachrichtigt, alle betroffenen Elektronikger?te abzuschalten, was eine h?here Sicherheit und Zuverl?ssigkeit in Hochspannungsanwendungen bietet.
Abbildung 166 AMC3311 Timing-Wellenform für überspannungsantwort
Abbildung 167 AMC23C11 Timing-Wellenform für überspannungsantwortFazit
Der AMC3311 ist ein isolierter Verst?rker mit einer High-Side-Stromversorgung, der zur Speisung von zus?tzlichen Sensorschaltungen genutzt werden kann. Der Baustein kann externe Ger?te auf der Highside mit bis zu 4 mA versorgen und ist kompatibel mit isolierten Hochgeschwindigkeitskomparatoren wie dem AMC23C11. Dieser Komparator bietet den Vorteil einer erheblich schnelleren Ansprechzeit, um einen überspannungsschutz zu erm?glichen. Die Kombination von AMC3311 und AMC23C11 kann für Spannungs- und Strommessanwendungen eine nützliche Option sein.
Weitere Ressourcen
- Texas Instruments, Precision Labs-Reihe: Einführung in die Isolierung, Videoreihe.
- Texas Instruments Datenblatt: AMC3311-Q1 Automobilindustrie, Pr?zision, 2 V-Eingang, verst?rkter isolierter Verst?rker mit integriertem DC/DC-Wandler.
- Texas Instruments Datenblatt: AMC23C11 schnell ansprechender, verst?rkter isolierter Komparator mit einstellbarer Schwelle und Latch-Funktion.
- Texas Instruments, Isolierungs-Glossar
- Texas Instruments Designressource: Excel-Rechner für isolierte Verst?rker-Spannungsmessung.