ZHCAF19 February   2025 AMC0106M05 , AMC0106M25

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2设计挑战
  6. 3设计方法
    1. 3.1 AMC0106Mxx 功能隔离式调制器
    2. 3.2 电路设计和布局
    3. 3.3 Sinc3 滤波器设计
  7. 4测试和验证
    1. 4.1 测试设置
    2. 4.2 数字接口
    3. 4.3 直流精度、噪声和有效位数
    4. 4.4 PWM 抑制
      1. 4.4.1 一个 PWM 周期内的直流相电流测量
      2. 4.4.2 100kHz PWM 下的交流相电流测量
    5. 4.5 自举电源验证和 AVDD 纹波抑制测试
      1. 4.5.1 低压纹波 LMG2100R044 自举电源
      2. 4.5.2 高压纹波分立式自举电源
  8. 5总结
  9. 6参考资料

4.3 直流精度、噪声和有效位数

执行了一系列测试，以量化不同过采样率和负载电流条件下的测量噪声和相应的有效位数 (ENOB)。通过在 1200个 PWM 周期内从 10kHz PWM 的中心测量 1200 个连续样本来计算 ENOB。PWM 矢量在测试期间保持恒定。恒定 PWM 矢量会产生恒定的相电压和直流电流。ENOB 的计算方式如下：

方程式 1. ENOB = (20 x log10(50A / noiseRMS) – 1.76) / 6.02

其中，对于给定的 OSR，噪声RMS 等于 1200 次测量值的标准偏差。图 4-3 展示了在 3A 直流电流下测量的 OSR 32、64、128 和 256 的直方图。获得的 ENOB 在 图 4-4 中显示为 OSR 的函数。

不同 OSR 在 3A 相电流下的相电流直方图图 4-3 不同 OSR 在 3A 相电流下的相电流直方图
相电流 ENOB 与 OSR 间的关系图 4-4 相电流 ENOB 与 OSR 间的关系

在 OSR=32 时，此设计已提供 11.1 位的分辨率。零电流与 3A 或 6A 电流之间没有可测量的差异。随着 OSR 的增加，较大相电流下的系统噪声影响显而易见。例如，OSR 128 下的 ENOB 会增加到 13.7 位以提供较小的电流，而在 6A 时略微降低到 13.5 位。表 4-1 总结了在 3A 电流条件下使用不同 OSR 时测得的 ENOB、噪声和延时。

表 4-1 AMC0106M05 在 20MHz 调制器时钟条件下测得的噪声、ENOB 和延时与 OSR 间的关系
OSR 32 64 96 128 192 256
噪声 (mARMS) 18.4 5.93 4.14 3.46 2.94 2.51
ENOB（位） 11.1 12.8 13.3 13.5 13.8 14
延迟

(µs)

 2.4 4.8 7.2 9.6 14.4 19.2

下一章将介绍正弦相电流测量，该方法使用 100kHz 高 PWM 频率，即使在 PWM 开关期间也能展现高测量精度。