设计目标

设计说明

这种高速、隔离式双向过流检测电路采用 AMC23C12 实现。AMC23C12 具有隔离式窗口比较器和可通过固定内部精密电流源和用户可选电阻器调节的阈值电平。该电路旨在快速检测过流情况，允许控制器禁用电机控制、牵引逆变器和其他工业控制系统中使用的高速开关的脉宽调制 (PWM) 控制。

设计说明

1. 为了更大程度地降低误差，请选择精密分流电阻 (R₁) 和阈值设置电阻器 (R₂)。
2. AMC23C12 由高达 27V 的栅极驱动电源或高侧辅助电源供电。
3. 使用窗口比较器工作模式选择分流电阻器和阈值设置电阻器，以匹配标称电流和过流限制。

设计步骤

1. 根据标称电流水平确定分流电阻器的大小。分流电阻的大小允许输入引脚上的电压为 50mV。
   $R_1=\left(\frac{50 mV}{50 A}\right)=1.0 m\mathrm{\Omega }$
2. 在窗口比较器的输入端使用内部 100µA 源和 55A 的所需触发电平以及 55mV 的 1mΩ 分流器，根据所需的电流触发电平确定 R2 的值。
   $R_2=\left(\frac{55 mV}{100 \mu A}\right)=550 \mathrm{\Omega }$
   • 借助模拟工程师计算器，最接近的 E96 电阻器值为 550Ω 和 549Ω。
3. 可选 - 选择一个 27V 齐纳二极管来保护 AMC23C12，防止该器件因为电压超过建议的工作电源电压而受损。

设计仿真

下图是过流保护电路的 SPICE 仿真。仿真显示了边缘触发之前的时间，大约为 360ns。

设计结果

下图是物理电路的波形捕获。过流保护电路波形显示了线路 1 上的输出与线路 3 上的输入之间的关系。过流保护电路波形 - 上升显示了输出线路 1 的上升沿以及从触发电流到输出的延时时间。过流保护电路波形 - 下降显示了输出线路 1 的下降沿以及从触发电流到输出的延时时间。

设计中采用的器件

设计参考资料

请参阅《模拟工程师电路说明书》，了解有关 TI 综合电路库的信息。

德州仪器 (TI)，AMC23C12 具有可调阈值和锁存功能的快速响应增强型隔离式窗口比较器 数据表