DATA SHEET
AMC3302-Q1 具有集成直流/直流转换器的汽车高精度、±50mV 输入、增强型隔离放大器
本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。
1 特性
- 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准：
- 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，TA
- 3.3V 或 5V 单电源，具有集成直流/直流转换器
- ±50mV 输入电压范围，针对使用分流电阻器测量电流进行了优化
- 固定增益：41
- 低直流误差：
- 失调电压：±50µV（最大值）
- 温漂：±0.5µV/°C（最大值）
- 增益误差：±0.2%（最大值）
- 增益误差漂移：±35ppm/°C（最大值）
- 非线性度：±0.03%（最大值）
- 高 CMTI：95 kV/µs（最小值）
- 系统级诊断功能
- 符合 CISPR-11 和 CISPR-25 EMI 标准
- 安全相关认证：
- 符合 DIN VDE V 0884-11 标准的 6000V<sub>1PK</sub>2 增强型隔离
- 符合 UL1577 标准且长达 1 分钟的 4250V<sub>1RMS</sub>2 隔离
2 应用
- 基于分流电阻器的电流感应，可用于：
3 说明
AMC3302-Q1 是一款精密的隔离放大器，针对基于分流器的电流测量进行了优化。这款完全集成的隔离式直流/直流转换器可实现器件低侧的单电源运行，使该器件成为空间受限应用的独特解决方案。增强型电容式隔离栅已通过 VDE V 0884-11 和 UL1577 认证，并支持高达 1.2kVRMS 的工作电压。
该隔离栅可将系统中以不同共模电压电平运行的各器件隔开，并保护电压较低的器件免受高电压冲击。
AMC3302-Q1 的输入针对直接连接低阻抗分流电阻器或另一个具有低信号电平的低阻抗电压源的情况进行了优化。出色的直流精度和低温漂支持在 –40°C 至 +125°C 的温度范围内进行精确的电流测量。
AMC3302-Q1 的集成直流/直流转换器故障检测和诊断输出引脚可简化系统级设计和诊断。
器件信息(1)
| 器件型号 | 封装 | 封装尺寸（标称值） |
|---|---|---|
| AMC3302-Q1 | SOIC (16) | 10.30mm × 7.50mm |
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附录。
典型应用4 修订历史记录
Date Letter Revision History Changes Intro HTML* (February 2021)to RevisionA (July 2021)
- 将特性部分中的高 CMTI 值从 85kV/μs更改为 95kV/μs Go
- 更改了应用链接Go
- 更改了引脚功能 表中的 LDO_OUT 引脚描述，以包括“在 LDO_OUT 引脚上不允许外部负载”的表述Go
- 额定电源电压 ≤ 600V 的过电压类别从 I-IV 更改为 I-III，额定电源电压 ≤1000V 的过电压类别从 I-III 更改为 I-II Go
- 将 CIO 从约 3.5pF 更改为约 4.5pFGo
- 将输出带宽 (BW) 最小值从 300kHz 更改为 290kHzGo
- 将 CMTI 限值从 85kV/µs（最小值）、135kV/µs（典型值）更改为 95kV/µs（最小值）、155kV/µs（典型值）Go
- 删除了典型特性一节中的直方图Go
- 更改了隔离式直流/直流转换器部分中的第一个要点，以包括以下内容：低侧 LDO 不输出恒定输出电压并且不用于驱动任何外部负载Go
- 向必做事项和禁止事项 部分添加了有关高侧和低侧 LDO 的讨论Go
- 向电源相关建议部分添加了有关减少辐射发射的信息，更改了解耦 AMC3302-Q1 图和推荐的外部元件表Go
- 向 AMC3302-Q1 的建议布局图添加了铁氧体磁珠Go
- 在相关文档部分中添加了 EMI 应用手册Go
5 引脚配置和功能
图 5-1 DWE 封装16 引脚 SOIC，顶视图表 5-1 引脚功能
| 引脚 | 类型 | 说明 | |
|---|---|---|---|
| 编号 | 名称 | ||
| 1 | DCDC_OUT | 电源 | 隔离式直流/直流转换器的高侧输出；将此引脚连接到 HLDO_IN 引脚。(1) |
| 2 | DCDC_HGND | 高侧电源接地 | 隔离式直流/直流转换器的高侧接地基准；将此引脚连接到 HGND 引脚。 |
| 3 | HLDO_IN | 电源 | 高侧 LDO 的输入；将此引脚连接到 DCDC_OUT 引脚(1) |
| 4 | NC | — | 无内部连接；将此引脚连接到 HGND 或不连接此引脚。 |
| 5 | HLDO_OUT | 电源 | 高侧 LDO 的输出。(1) |
| 6 | INP | 模拟输入 | 同相模拟输入。INP 或 INN 必须有一个到 HGND 的直流电流路径来定义共模输入电压。(2) |
| 7 | INN | 模拟输入 | 反相模拟输入。INP 或 INN 必须有一个到 HGND 的直流电流路径来定义共模输入电压。(2) |
| 8 | HGND | 高侧信号接地 | 高侧模拟接地；将此引脚连接到 DCDC_HGND 引脚。 |
| 9 | GND | 低侧信号接地 | 低侧模拟接地；将此引脚连接到 DCDC_GND 引脚。 |
| 10 | OUTN | 模拟输出 | 反相模拟输出。 |
| 11 | OUTP | 模拟输出 | 同相模拟输出。 |
| 12 | VDD | 低侧电源 | 低侧电源。(1) |
| 13 | LDO_OUT | 电源 | 低侧 LDO 的输出；将此引脚连接到 DCDC_IN 引脚。LDO 的输出不得由外部电路加载。(1) |
| 14 | DIAG | 数字输出 | 低电平有效、开漏状态指示输出；使用一个电阻将此引脚连接到上拉电源（例如，VDD），如果不使用，则将此引脚悬空。 |
| 15 | DCDC_GND | 低侧电源接地 | 隔离式直流/直流转换器的低侧接地基准；将此引脚连接到 GND 引脚。 |
| 16 | DCDC_IN | 电源 | 隔离式直流/直流转换器的低侧输入；将此引脚连接到 LDO_OUT 引脚。(1) |
(1) 有关电源去耦方面的建议，请参阅Topic Link Label9 部分。
(2) 详细信息，请参阅Topic Link Label10 部分。
6 规格
6.1 绝对最大额定值
参阅(1)
| 最小值 | 最大值 | 单位 | ||
|---|---|---|---|---|
| 电源电压 | VDD 至 GND | –0.3 | 6.5 | V |
| 模拟输入电压 | INP、INN | HGND – 6 | VHLDO_OUT + 0.5 | V |
| 模拟输出电压 | OUTP、OUTN | GND – 0.5 | VDD + 0.5 | V |
| 数字输出电压 | DIAG | GND – 0.5 | 6.5 | V |
| 输入电流 | 连续，除电源引脚外的任何引脚 | -10 | 10 | mA |
| 温度 | 结温，TJ | 150 | °C | |
| 贮存温度，Tstg | -65 | 150 | ||
(1) 应力超出绝对最大额定值 下所列的值可能会对器件造成永久损坏。这些仅为应力额定值，并不表示器件在这些条件下以及在建议运行条件 以外的任何其他条件下能够正常运行。长时间处于最大绝对额定情况下会影响设备的可靠性。
6.2 ESD 额定值
| 值 | 单位 | |||
|---|---|---|---|---|
| V(ESD） | 静电放电 | 人体放电模型 (HBM)，符合 AEC Q100-002(1)， HBM ESD 分类等级 2 |
±2000 | V |
| 充电器件模型 (CDM)，符合 AEC Q100-011， CDM ESD 分类等级 C6 |
±1000 | |||
(1) AEC Q100-002 指示 HBM 应力测试应当符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 规范。
6.3 建议运行条件
在工作环境温度范围内测得（除非另外注明）
| 最小值 | 标称值 | 最大值 | 单位 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 电源 | ||||||
| VDD | 低侧电源 | VDD 至 GND | 3 | 3.3 | 5.5 | V |
| 模拟输入 | ||||||
| VClipping | 削波输出前的差分输入电压 | VIN = VINP – VINN | ±64 | mV | ||
| VFSR | 额定线性差分满量程电压 | VIN = VINP – VINN | -50 | 50 | mV | |
| 绝对共模输入电压(1) | (VINP + VINN) / 2 至 HGND | -2 | VHLDO_OUT | V | ||
| VCM | 工作共模输入电压 | (VINP + VINN) / 2 至 HGND | –0.032 | 1 | V | |
| 温度范围 | ||||||
| TA | 额定环境温度 | -40 | 125 | °C | ||
(1) 系统发生故障时器件所支持的稳态电压。关于正常工作时的电压，请参见额定共模输入电压 VCM。请遵循绝对最大额定值表中指定的模拟输入电压范围。
6.4 热性能信息
| 热指标(1) | AMC3302-Q1 | 单位 | |
|---|---|---|---|
| DWE (SOIC) | |||
| 16 引脚 | |||
| RθJA | 结至环境热阻 | 73.5 | °C/W |
| RθJC(top) | 结至外壳（顶部）热阻 | 31 | °C/W |
| RθJB | 结至电路板热阻 | 44 | °C/W |
| YJT | 结至顶部特征参数 | 16.7 | °C/W |
| YJB | 结至电路板特征参数 | 42.8 | °C/W |
| RθJC(bot) | 结至外壳（底部）热阻 | 不适用 | °C/W |
(1) 有关传统和新热指标的更多信息，请参阅半导体和 IC 封装热指标应用报告。
6.5 额定功率
| 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PD | 最大功耗 | VDD = 5.5 V | 231 | mW | ||
| VDD = 3.6 V | 151 | |||||
6.6 绝缘规格
在工作环境温度范围内测得（除非另外注明）
| 参数 | 测试条件 | 值 | 单位 | |
|---|---|---|---|---|
| 常规 | ||||
| CLR | 外部间隙(1) | 引脚间的最短空间距离 | ≥ 8 | mm |
| CPG | 外部爬电距离(1) | 引脚间的最短封装表面距离 | ≥ 8 | mm |
| DTI | 绝缘穿透距离 | 最小内部间隙（内部间隙 – 电容式信号隔离） | ≥ 21 | µm |
| 最小内部间隙（内部间隙 – 变压器电源隔离） | ≥ 120 | |||
| CTI | 相对漏电起痕指数 | DIN EN 60112 (VDE 0303-11)；IEC 60112 | ≥ 600 | V |
| 材料组别 | 符合 IEC 60664-1 | I | ||
| 过压类别 （符合 IEC 60664-1） |
额定市电电压 ≤ 600 VRMS | I-III | ||
| 额定市电电压 ≤ 1000 VRMS | I-II | |||
| DIN VDE V 0884-11 (VDE V 0884-11)：2017-01(2) | ||||
| VIORM | 最大重复峰值隔离电压 | 在交流电压下（双极） | 1700 | VPK |
| VIOWM | 最大额定隔离 工作电压 |
在交流电压下（正弦波）；时间依赖型电介质击穿 (TDDB) 测试 | 1200 | VRMS |
| 在直流电压下 | 1700 | VDC | ||
| VIOTM | 最大瞬态 隔离电压 |
VTEST = VIOTM，t = 60s（合格测试） | 6000 | VPK |
| VTEST = 1.2 × VIOTM，t = 1s（100% 生产测试） | 7200 | VPK | ||
| VIOSM | 最大浪涌 隔离电压(3) |
符合 IEC 60065 的测试方法，1.2/50μs 波形， VTEST = 1.6 × VIOSM = 10000VPK（合格测试） |
6250 | VPK |
| qpd | 视在电荷(4) | 方法 a，输入/输出安全测试子组 2/3 后， Vini = VIOTM，tini = 60s，Vpd(m) = 1.2 × VIORM，tm = 10s |
≤ 5 | pC |
| 方法 a，环境测试子组 1 后， Vini = VIOTM，tini = 60s；Vpd(m) = 1.6 × VIORM，tm = 10s |
≤ 5 | |||
| 方法 b1，常规测试（100% 量产测试）和预调节（类型测试）， Vini = VIOTM，tini = 1s；Vpd(m) = 1.875 × VIORM，tm = 1s |
≤ 5 | |||
| CIO | 势垒电容， 输入至输出(5) |
VIO = 0.5VPP (1MHz) | 约 4.5 | pF |
| RIO | 绝缘电阻， 输入至输出(5) |
VIO = 500V (TA = 25°C) | > 1012 | Ω |
| VIO = 500V (100°C ≤ TA ≤ 125°C) | > 1011 | |||
| VIO = 500V，TS = 150°C | > 109 | |||
| 污染等级 | 2 | |||
| 气候类别 | 40/125/21 | |||
| UL1577 | ||||
| VISO | 可承受的隔离电压 | VTEST = VISO = 4250VRMS 或 6000VDC，t = 60s（鉴定测试）， VTEST = 1.2 × VISO，t = 1s（100% 生产测试） |
4250 | VRMS |
(1) 根据应用特定的设备隔离标准应用爬电距离和电气间隙要求。务必使爬电距离和电气间隙一直符合电路板设计的要求，以确保在印刷电路板 (PCB) 上安装的隔离器焊盘不会缩短这一距离。在某些情况下，PCB 上的爬电距离和电气间隙相等。在 PCB 上插入坡口、肋或两者等技术可帮助提高这些规格。
(2) 此耦合器仅适用于安全额定值范围内的安全电气绝缘。必须借助合适的保护电路来确保符合安全额定值。
(3) 在空气或油中进行测试，以确定隔离栅的固有浪涌抗扰度。
(4) 视在电荷是局部放电 (pd) 引起的电气放电。
(5) 将隔离栅每一侧的所有引脚都连在一起，构成一个双引脚器件。
