汽車放大器隔離高電壓,產(chǎn)生比分輸出
汽車及其他電池供電 / 輔助驅(qū)動車輛僅依賴 12 伏系統(tǒng)的時代早已一去不返 —— 在過去的 12 伏內(nèi)燃機汽車中,你可以輕松使用低壓元器件進行測量,或用萬用表開展故障排查,無需擔心人身安全(當然,這類汽車的火花塞本身也帶有高壓)。而這一技術(shù)格局的轉(zhuǎn)變,在 Texas Instruments 推出的 AMC0381R-Q1 模擬放大器上體現(xiàn)得淋漓盡致。
AMC0381R-Q1 是一款精密的電隔離(歐姆隔離)放大器,具備高壓直流、高阻抗輸入特性,以及單端比例電壓輸出功能。其輸入端可直接連接高壓信號源(例如電動汽車牽引電機的電池組),無需外接電阻即可實現(xiàn)直流電壓的直接檢測。
在典型應用場景中,高壓域包含高壓電池和牽引逆變器的功率級電路,低壓域則集成了系統(tǒng)控制器與人機交互界面。出于安全考量,控制器在測量直流母線電壓時,必須與高壓域保持電隔離狀態(tài)。而 AMC0381R-Q1 憑借高阻抗輸入和電隔離輸出的特性,恰好能滿足這一測量需求(見圖 1)。

1. AMC0381R-Q1是一種模擬放大器,提供多千伏電隔離,非常適合電池組測量。
隔離器將系統(tǒng)中在不同共模電壓水平下工作的部分分隔開來。該屏障對磁干擾具有高度抗性,并獲得認證,可提供高達5 kV RMS(60秒)的強化隔離。該ISO放大器還符合CISPR-11和CISPR-25的EMI限制。
值得注意的是,該器件采用了較為特殊的封裝形式 ——15 引腳、引腳間距 0.65 毫米、尺寸 12.8 毫米 ×10.3 毫米的窄體小型封裝。這種封裝設計是滿足強化隔離屏障所需的物理爬電距離與電氣間隙標準的關(guān)鍵手段之一(見圖 2)。

2. 這種特殊封裝部分原因是其兩側(cè)在隔離障礙之間必須有明確的物理距離。
通過 AEC-Q100 車規(guī)認證的 AMC0381R-Q1,提供三種線性輸入電壓量程,分別為 600 伏、1000 伏和 1600 伏。器件內(nèi)置精密電阻分壓器,在 - 40℃至 + 125℃的全溫度范圍內(nèi),包括使用壽命內(nèi)的參數(shù)漂移在內(nèi),測量精度均可優(yōu)于 1%。除了滿足 CISPR-11 和 CISPR-25 標準外,該器件還符合 DIN EN IEC 60747-17(VDE 0884-17)與 UL 1577 相關(guān)隔離要求。
對于這類器件的潛在用戶而言,在大規(guī)模投入設計之前,必然希望對其性能進行全面評估。為此,Texas Instruments 推出了 AMC038XEVM 評估模塊,可演示高精度高壓檢測的完整設計方案(見圖 3)。該評估模塊無需外接分壓電阻,即可實現(xiàn)最高 1600 伏的輸入電壓測量。

3. 配套的AMC038XEVM評估模塊是一個模擬和電源(無軟件、無圖形界面)板,用于設置和分配ISO放大器的性能。
評這款評估板還集成了分立電源電路,能夠從低壓側(cè)電源為高壓側(cè)供電。同時,板載的螺絲端子可方便用戶接入輸入與輸出信號。該器件的產(chǎn)品手冊長達 20 頁,包含完整的配置與使用說明,還附有物料清單、原理圖及印刷電路板布局圖。












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