Texas Instruments AMC130M02 16位隔離式Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 是一款精密、雙通道、數(shù)據(jù)和電源隔離、同步采樣、16位、Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器。AMC130M02具有寬動(dòng)態(tài)范圍的電能測(cè)量特定特性和低功耗特性，適用于功率計(jì)量和電能計(jì)量應(yīng)用。該器件的輸入阻抗高，因此ADC輸入可直接連接分流電流傳感器或電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments AMC130M02 16位隔離式Δ-Σ ADC數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments AMC130M02具有完全集成的隔離式直流-直流轉(zhuǎn)換器，支持器件低側(cè)的單電源運(yùn)行。增強(qiáng)型電容隔離柵通過UL1577和VDE 0884-17認(rèn)證。該隔離柵將系統(tǒng)各部分隔開，以保護(hù)低壓部分免受損壞。它可在不同共模電壓電平下工作，因此AMC130M02非常適合用于采用分流電流傳感器的多相電能計(jì)量應(yīng)用。

特性

• 兩個(gè)隔離式同步采樣ΔΣ ADC，具有差分輸入
• 單電源運(yùn)行（3.3V或5V），帶集成直流-直流轉(zhuǎn)換器
• 低EMI，符合CISPR-11和CISPR-25標(biāo)準(zhǔn)
• 可編程數(shù)據(jù)速率高達(dá)64kSPS
• 可編程增益高達(dá)128
• 低漂移內(nèi)部電壓基準(zhǔn)
• 4線SPI接口，帶循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC)
• 安全相關(guān)認(rèn)證
  • 7070VPEAK 增強(qiáng)隔離符合DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)
  • 符合UL1577，5000VRMS 隔離1分鐘
• 20引腳寬體SOIC封裝
• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C

功能框圖

隔離式高精度ADC AMC130M02在電力計(jì)量中的應(yīng)用

一、AMC130M02核心特性概述

AMC130M02是德州儀器(TI)推出的16位隔離式Δ-Σ ADC，專為電力計(jì)量和工業(yè)測(cè)量應(yīng)用設(shè)計(jì)。該器件集成了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)：

1. ?雙通道同步采樣?：兩個(gè)獨(dú)立ADC通道支持64kSPS同步采樣，相位延遲可編程調(diào)節(jié)至±512個(gè)調(diào)制器時(shí)鐘周期，滿足多相電力系統(tǒng)對(duì)時(shí)序精度的嚴(yán)苛要求。
2. ?增強(qiáng)型隔離?：通過7070VPEAK的DIN EN IEC 60747-17(VDE 0884-17)認(rèn)證和5000VRMS UL1577認(rèn)證，隔離屏障采用SiO?電容技術(shù)，CMTI達(dá)150V/ns。
3. ?集成DC/DC轉(zhuǎn)換器?：單3.3V/5V供電方案簡化設(shè)計(jì)，內(nèi)置隔離電源可額外提供1mA驅(qū)動(dòng)電流(HLDO_OUT引腳)，支持外接有源濾波器等輔助電路。
4. ?可編程增益架構(gòu)?：提供1-128共8級(jí)增益選擇，輸入阻抗在增益≤4時(shí)為275kΩ(fMOD=4.096MHz)，高增益模式下通過預(yù)充電緩沖器實(shí)現(xiàn)MΩ級(jí)輸入阻抗。

二、關(guān)鍵性能參數(shù)解析

1. 精度特性

• ?INL?：±6ppm FSR(端點(diǎn)擬合)
• ?噪聲性能?：在OSR=16384時(shí)低至0.51μVRMS(增益=128)
• ?溫漂指標(biāo)?：增益誤差漂移25ppm/°C(含內(nèi)部基準(zhǔn))，偏移漂移0.3μV/°C(全局?jǐn)夭Ｊ?

2. 安全特性

• ?隔離耐壓?：1分鐘5000VRMS(UL1577)
• ?安全限值?：TS=150°C時(shí)PS=1700mW
• ?EMI性能?：滿足CISPR-11和CISPR-25標(biāo)準(zhǔn)

3. 工作條件

• ?時(shí)鐘要求?：支持1.4-12MHz(高分辨率模式)或1.4-4.1MHz(低功耗模式)
• ?溫度范圍?：-40°C至+125°C

三、設(shè)計(jì)驗(yàn)證要點(diǎn)

1. 電源系統(tǒng)驗(yàn)證

• ?初級(jí)側(cè)?：1nF+1μF去耦組合(DVDD-DGND)
• ?次級(jí)側(cè)?：1nF+100nF去耦(HLDO_OUT-HGND)
• ?DC/DC路徑?：添加鐵氧體磁珠(Ferrite F1/F2)

2. EMI測(cè)試數(shù)據(jù)

• ?輻射發(fā)射?：
  • 水平極化：30MHz-1GHz低于CISPR11 B類限值10dB
  • 垂直極化：100MHz處余量6dB

3. 啟動(dòng)時(shí)序管理

1. 上電后等待tPOR=250μs(DRDY變高)
2. 配置DCDC_FREQ[3:0]匹配fMOD
3. 使能DCDC_EN后監(jiān)控SEC_FAIL狀態(tài)位
4. 有效數(shù)據(jù)需等待：
   • 濾波器穩(wěn)定時(shí)間：OSR=1024時(shí)約3120個(gè)CLKIN周期
   • 全局?jǐn)夭Ｊ绞讉€(gè)轉(zhuǎn)換周期為2×(tGC_DLY+3×OSR×tMOD)

四、擴(kuò)展應(yīng)用場(chǎng)景

1. ?斷路器保護(hù)?：利用16位分辨率實(shí)現(xiàn)0.5%精度過流檢測(cè)
2. ?BMS系統(tǒng)?：支持±18.75mV量程(增益=64)的電池單體電壓監(jiān)測(cè)
3. ?EV充電樁?：通過GPO引腳實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警輸出

該器件通過SBASAN9版本(2023年9月發(fā)布)優(yōu)化了噪聲性能和溫度穩(wěn)定性，配合TI提供的TIDA-010243等參考設(shè)計(jì)，可加速三相智能電表開發(fā)進(jìn)程。