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
Leistungsvergleich zwischen isolierten Verst?rkern und isolierten Modulatoren
Tabelle 10 zeigt den grundlegenden Leistungsunterschied zwischen isolierten Verst?rkern und isolierten Modulatoren.
| KATEGORIE | ISOLIERTER VERST?RKER | ISOLIERTER MODULATOR |
|---|---|---|
| Abtastaufl?sung | 11 Bit (Bandbreite = 100 kHz) | > 14 Bit erreichbar, Leistungsabtausch zwischen Aufl?sung und Bandbreite oder Latenz |
| Latenz | 2 μs bis 3 μs (fest) | < 1 μs erreichbar, Leistungsabtausch zwischen Aufl?sung und Bandbreite oder Latenz |
| Bandbreite | Bis zu 300 kHz | > 1 MHz erreichbar, Leistungsabtausch zwischen Aufl?sung und Bandbreite oder Latenz |
| Genauigkeit und Driftleistung | Hoch | Sehr hoch |
| Anzahl der ben?tigten Komponenten | Mehr | Weniger |
In einem Design auf Basis eines isolierten Verst?rkers wird das gemessene Analogsignal mehreren Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandlungen unterzogen. Die Stufen innerhalb des isolierten Verst?rkers, der differenziellen und unsymmetrischen Stufe und des ADC (extern oder intern) der MCU oder des DSP reduzieren die Gesamtgenauigkeit und das Rauschverhalten und erh?hen die Latenz. Die feste Tiefpassfilterimplementierung in der Ausgangsstufe des isolierten Verst?rkers begrenzt die Signalbandbreite. Eine externe Operationsverst?rker-basierte Schaltung für die Umwandlung von differenziellen in unsymmetrische Signale kann verwendet werden, um einen aktiven Tiefpassfilter zu erzeugen, der die Signalbandbreite weiter begrenzt und dadurch die Rauschleistung verbessert. Der isolierte Verst?rker eine feste Latenz aus. Designs auf der Basis isolierter Verst?rker werden aufgrund ihrer Vertrautheit in der Nutzung und der relativ einfachen Implementierung h?ufig verwendet.
Wie in Abbildung 2 gezeigt, wird das gemessene Analogsignal in einem isolierten Modulator-basierten Design nur einer Analog-Digital-Wandlung unterzogen. Dieses Design macht eine differenzielle zu unsymmetrische Stufe überflüssig, wodurch die Anzahl der Komponenten und die Designgr??e reduziert werden. Der in einem Design mit isoliertem Verst?rker verwendete A/D-Wandler, der in vielen Situationen die maximal erzielbare Abtastaufl?sung und Genauigkeit einschr?nkt, ist nicht mehr erforderlich. Dieser isolierte modulatorbasierte Ansatz bietet eine verbesserte Signalrauschleistung und Gesamtgenauigkeit und kann eine h?here Signalbandbreite und geringere Latenz erreichen als ein isoliertes verst?rkerbasiertes Design. Isolierte Modulatoren bieten einen viel schnelleren digitalen Bitstream-Ausgang, typischerweise bis zu 20 MHz. Das Sigma-Delta-Filtermodul (SDFM) in den Mikrocontroller-Familien (z. B. TMS320F2807x und TMS320F2837x) bietet eine einfache M?glichkeit, die Rauschleistung und Signalbandbreite oder Latenz zu optimieren. Wie in Tabelle 2 gezeigt, führt eine Implementierung mit h?herem Oversampling-Verh?ltnis (OSR) zu einer besseren Genauigkeit und einer optimierten Abtastaufl?sung, aber gleichzeitig auch zu einer geringeren Signalbandbreite und einer h?heren Latenz. Auf ?hnliche Weise verringert die Minderung des OSR die Genauigkeit und die Abtastaufl?sung, erh?ht aber die Bandbreite und führt zu einer geringeren Latenz. Ein ?hnlicher DSP oder ein FPGA kann auch einen solchen Digitalfilter implementieren.
| OSR | ENOB (Bit) | EINSCHWINGZEIT (μs) | LATENZ (μs) | BANDBREITE (kHz) |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 4,65 | 1,2 | 0,6 | 1250 |
| 16 | 7,57 | 2,4 | 1,2 | 625 |
| 32 | 10,02 | 4,8 | 2,4 | 312,5 |
| 64 | 12,3 | 9,6 | 4,8 | 156,25 |
| 128 | 13,51 | 19,2 | 9,6 | 78,13 |
| 256 | 14,11 | 38,4 | 19,2 | 39,06 |
| 512 | 14,39 | 76,8 | 38,4 | 19,53 |
Darüber hinaus k?nnen, wie in Abbildung 3 gezeigt, mehrere digitale Filter parallel implementiert werden, um alles gleichzeitig zu erreichen: eine h?here Abtastaufl?sung, eine geringere Latenz und eine h?here Bandbreite. Einer der Digitalfilter kann einen hohen OSR-Digitalfilter für ein besseres Rauschverhalten implementieren, und ein anderer kann einen Digitalfilter mit kurzer Latenzzeit implementieren.
Abbildung 3 Implementierung von zwei Digitalfiltern parallelAufgrund der Systemvorteile, die ein isoliertes modulatorbasiertes Design bietet, ist ein Trend zu beobachten, bei Hochleistungssystemen auf isolierte modulatorbasierte Designs umzusteigen.