本利用手册先容了用于高压检测的全新 AMC038x 器件系列，包含存在集成电阻分压器的电断绝缩小器跟调制器，偏重点先容了其上风跟罕见用例。本文援用地点：简介跟着高电压汽车跟产业计划的开展，人们对准确、保险跟高能效的电断绝电压检测计划的需要日益增加。AMC038x 产物系列是一组断绝式缩小器跟调制器，存在更高精度、加强集成跟更强功效，可满意这些请求。与应用外部电阻分压器的传统计划比拟，这些器件采取集成高压 (HV) 电阻，因而计划尺寸年夜年夜减小。要将电压降至 1V 或 2V 电平，外部高压电阻分压器可能尺寸很年夜且本钱昂扬。别的，与分破式电阻比拟，集成电阻存在十分低的温度漂移跟应用寿命漂移。因而，AMC038x 产物可能在全部温度范畴跟应用寿命内实现低于 1% 的精度，而且无需校准。高电压电隔绝离式缩小器跟调制器的上风与应用外部电阻分压器电压检测器件的尺度 2V 输入比拟，AMC038x 产物系列存在很多上风，包含进步精度并减小布板空间。1.节俭空间图1 节俭布板空间电流分破式高压电阻会占用 PCB 上的年夜局部空间。平日，单个电阻的压降受限于制作商,因为板级牢靠性成绩，客户偏向于抉择尺寸较小的电阻。因而，体系可能须要多达 15 个高压电阻来下降电压并保持体系的断绝额外值。比拟之下，AMC038x 产物系列将高压电阻集成到器件中，相称于使计划更简略、更玲珑。这在高压输入跟下一个近来的引脚之间供给了 8mm 爬电间隔跟空隙间隔。如图 1 所示，计划尺寸减小了 50% 以上，并年夜年夜增加了 BOM 数目。2.集成高压电阻的温度漂移跟应用寿命漂移更低除了节俭空间之外，集成高压电阻分压器还可进步精度。以往采取外部电阻的计划存在更高的温度漂移跟应用寿命漂移；省去外部电阻能够打消年夜局部总偏差。更详细地说，外部电阻的温度漂移会随时光推移越来越重大。平日，外部电阻分压器在分压器的上半局部应用高压电阻，在分压器的下半局部应用高压 (LV) 电阻。这些高压电阻平日存在差别的范例、构造或资料。集成电阻分压器对上电阻跟下电阻应用雷同的资料，因而温度系数十分低。电阻分压器的任何残余偏差随后都市在出产中失掉校准，这现实上完整打消了电阻分压器偏差。斟酌以下示例：图2 外部电阻计划图3 集成电阻计划外部电阻最坏情形下的漂移偏差：集成电阻最坏情形下的漂移偏差：因为外部电阻能够朝相反偏向变更，这相称于总旌旗灯号链偏差的 2/3 以上，额定增添 1%。因而，与高压集成电阻产物差别，外部电阻计划很难在全部温度范畴跟应用寿命内实现低于 1% 的精度。3.精度成果图4 输出基准偏差百分比与输入电压之间的关联图5 输出基准偏差电压与输入电压之间的关联为了停止阐明，图 4 跟图 5 展现了 AMC038x 器件在全部温度范畴内的典范精度。这两张图标明，AMC038x 在 100V 以上可实现低于 0.4% 的精度，而且无需体系级校准，即可在全部温度范畴内实现 100V 输入以下 0.5V 相对偏差。保留校准例程可下降用于实现准确电压丈量利用的出产本钱。图6 MC038x，热成果：12.5MΩ别的，AMC0381D10 热成果证实了该器件系列在极高电压下的稳固机能。在 1000V 下，封装的 θJA 热阻为 107°C/W，估计温升为 8°C，这与试验室丈量成果十分分歧。这不只能够接收，还证明了在较高情况温度下的保险机能。4.完整集成电阻与附加外部电阻示例在车载充电器 (OBC) 利用中，准确的电压丈量跟温度范畴内的机能稳固至关主要。要使电池在应用数年后仍可完整充斥电，必需实现电池的完整充电状况。Ergo、更高精度跟低应用寿命漂移直接有助于这些体系的连续胜利。这些准则也能够扩大到其余混杂能源汽车、动力基本设备跟电机驱动利用。一些利用也能够斟酌增加外部电阻来手动调剂外部电阻分压器的增益。这是可行的；但须要留神的是，这会从新引入在应用集成电阻器件时多少乎能够防止的温度漂移跟增益偏差。借助集成电阻，高压跟高压电阻的增益漂移能够朝统一偏向漂移，并在温度范畴内坚持稳固，现实微不足道。当引入一个外部电阻 REXT 时，在最坏情形下，外部电阻跟 REXT 的增益漂移会朝相反偏向变更并对体系增添二次偏差。比方，假如用户盼望在 1000V 器件上检测 1200V 电压，该用户能够斟酌以下演示：图7 增益偏差电阻分压器变更道理图案例1：在1000V器件上检测1000V (AMC0381R10)：对 1000V 器件：RHV = 12.5MΩ；RSNS = 12.5kΩ。集成电阻容差为 ±20%。高压跟高压电阻 RHV 跟 RSNS 朝雷同偏向漂移。SNSP 引脚上的标称电阻分压器电压：SNSP 引脚上的最年夜电阻分压器电压：输出基准增益偏差：假如未能充足扩展满量程输入范畴，则会招致掉调电压偏差，进而形成更年夜的满量程偏差。有关具体信息，请参阅断绝式电压检测盘算器。案例2：应用1000V器件 (AMC0381R10) 检测1200V：对 1000V 器件：RHV = 12.5MΩ；RSNS = 12.5kΩ。该计划须要在 SNSP 跟 AGND 之间包括一个外部电阻 REXT。这可能会对体系形成二次偏差，因而不倡议如许做。不得超越器件的相对最年夜额外值。集成电阻的容差为 ±20%，外部电阻的容差为 0.1%。在最坏情形下，REXT 的漂移偏向可能会与 RHV 跟 RSNS 相反。SNSP 引脚上带外部电阻的标称电阻分压器电压：SNSP引脚上带外部电阻的最年夜电阻分压器电压：输出基准增益偏差：按原样应用集成电阻器件不会引入任何可丈量到的增益漂移。增加一个外部电阻来手动调理这些器件的增益可能会引入额定偏差，最坏情形下会对总体系偏差增添 3.44% 的增益漂移偏差，因而不倡议如许做。5.完整集成电阻与附加外部电阻示例图8 AMC038x抉择树表1 交换电压检测用例表2 直流电压检测用例AM038x 器件用具有四个牢固比率选项，可供给四个差别的输入电压范畴：400V、600V、1000V 跟 1600V。这些器件还存在三种差别的输出范例：差分模仿输出、单端模仿输出跟数字位流调制器输出（图 8）。这些器件经由过程双极输当选项（表 1）支撑交换电压检测，经由过程直流输当选项（表 2）支撑直流电压检测。总结AMC038x 产物系列尺寸更小、精度更高且易于集成，实用于种种利用的强盛计划。集成高压电阻可实现低于 1% 的行业当先精度，PCB 计划尺寸减小 50%，而且无需行末校准。这些改良年夜年夜晋升了这些断绝式缩小器跟调制器在混杂能源汽车、动力基本设备跟电机驱动利用中的实用性。