电压检测解决方案

电压检测解决方案

以更高的精度和可靠性测量交流和直流电压

进行更准确的电压检测,实现安全高效的电源转换、电机控制和电池监测

我们品类丰富的隔离式和非隔离式电压检测解决方案产品系列可实现精确的交流和直流电压测量,从而更大限度地提高系统性能。我们的解决方案高度集成,有助于减少外部元件数量、节省布板空间和系统成本。凭借数十年的创新,我们的电压检测技术可实现更准确的测量,从而在您的设计中实现精确控制和保护。

跳转到此页面上的电压检测技术:

隔离式  |  非隔离式

为何在进行电压检测设计时选择 TI 产品?

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出色的精度

我们的电压检测解决方案提供非常低的温度漂移和使用寿命漂移,使得设计人员无需校准即可实现精度误差小于 1% 的电压测量。

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旨在更大限度地提高性能和可靠性

我们的解决方案具有高达 400kHz 的带宽、低传播延迟和高电磁兼容性抗扰度,可以实现可靠的性能。 

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可扩展的产品系列

无论是成本优化型解决方案还是高性能解决方案,我们的产品系列都能让您灵活选择适合您设计的器件。

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设计更简单

通过减少外部元件数来简化电路板布局布线和设计,并且无需系统级校准,因而可节省制造时间和成本。

隔离式电压检测解决方案

借助我们的集成式高压电阻器提高系统效率和减小布板空间

高压电阻器将高压电阻梯集成到我们的隔离式放大器和调制器器件中。

优势:

  • 由于省去了多达 15 个外部高压电阻器,从而节省了系统级成本,并将解决方案尺寸减小多达 50%。
  • 无需系统级校准,从而可节省制造时间和成本。
  • 与分立式电阻器相比,高压电阻器具有非常低的温度漂移和使用寿命漂移,使得设计人员无需校准(而外部电阻器需要校准)即可实现精度误差 <1% 的电压测量。
应用手册
借助集成高压电阻隔离式放大器和调制器提高精度和性能 (Rev. A)
了解适用于混合动力汽车、能源基础设施和电机驱动应用的集成高压电阻器放大器和调制器。
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白皮书
利用隔离式电压检测充分提高功率转换和电机控制效率 (Rev. A)
了解如何通过集成的隔离式电压检测更大限度地提高高压电源转换和电机控制效率。
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实现集成高压电阻器的特色产品
新产品 AMC0386-Q1 预发布 具有集成电阻分压器和外部时钟的汽车级交流输入隔离式调制器
新产品 AMC0381D-Q1 预发布 具有集成电阻分压器和差分输出的汽车级直流输入隔离式放大器
新产品 AMC0380D-Q1 预发布 具有集成电阻分压器和差分输出的汽车级交流输入隔离式放大器

使用我们的单电源隔离式转换器,无需外部高侧电源

我们的产品系列包括具有完全集成的隔离式直流/直流转换器的隔离式放大器和调制器,能够从器件低侧实现单电源运行。

优势:

  • 测量非接地基准信号(如相间测量),为嘈杂、空间受限的应用创造一种新颖的解决方案。
  • 移除外部高侧电源有助于简化设计和缩减布板空间。
技术文章
How solid-state relays simplify insulation monitoring designs in high-voltage applications
为了更大限度地提高用户安全性和减少因灾难性电力损失造成的损坏或火灾,快速准确地检测绝缘故障至关重要。
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应用简报
利用 AMC3311 为 AMC23C11 供电以实现隔离式检测和故障检 测
对于电压和电流检测应用,结合使用 AMC3311 和 AMC23C11 很有用。
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实现集成电源的特色产品
AMC3330-Q1 正在供货 具有内部时钟的汽车类 ±1V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器直流/直流
AMC3311-Q1 正在供货 具有集成直流/直流转换器的汽车级、0 至 2V 输入、精密增强型隔离放大器
AMC3336-Q1 正在供货 具有集成直流/直流的汽车类 ±1V 输入、精密电压检测增强型隔离式调制器

直接与微控制器 (MCU) 连接,无需外部元件

我们的隔离式电压检测器件有两个单端输出选项:固定增益和比例式(可变)增益。

优势:

  • 固定增益和比例式单端输出器件集成了差分转单端运算放大器,可减小解决方案尺寸和降低系统成本,实现与 MCU 的直接连接。
  • 比例式单端输出器件可以改变隔离式电压检测放大器的输出摆幅,以便匹配 MCU 内模数转换器 (ADC) 的摆幅,从而提高测量分辨率并充分利用 ADC 的动态范围。
白皮书
利用隔离式电压检测充分提高功率转换和电机控制效率 (Rev. A)
了解如何通过集成的隔离式电压检测更大限度地提高高压电源转换和电机控制效率。
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实现单端输出的特色产品
新产品 AMC0311R-Q1 预发布 用于直流电压检测且具有比例式输出的汽车级 2V 输入、增强型隔离放大器
新产品 AMC0330R-Q1 预发布 用于交流电压检测且具有比例式输出的汽车级 ±1V 输入、增强型隔离放大器
新产品 AMC0311S-Q1 预发布 用于直流电压检测且具有单端输出的汽车级 2V 输入、增强型隔离放大器

了解我们的隔离式电压检测放大器和调制器产品系列

我们的差分输出隔离式电压检测放大器可以提供:

  • 嘈杂环境中的高信号完整性。
  • 高共模瞬态抗扰度,确保可靠运行。
  • 多源解决方案。

 

应用简报
High-Accuracy Isolated Voltage Measurement in HEV/EV Subsystems Using AMC1311-Q1
由于混合动力汽车/电动汽车在非常恶劣的环境中以高电压运行,因此高性能隔离式电压和电流测量解决方案对于维持动力总成效率和长期可靠性至关重要。
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白皮书
利用可靠且性价比高的隔离技术应对高电压设计挑战。 (Rev. C)
本文将概述电隔离,介绍高压系统的常用隔离方法,并展示我们的隔离器件可如何帮助可靠地满足隔离需求,同时缩小解决方案尺寸并降低成本。
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白皮书
比较隔离式放大器和隔离式调制器 (Rev. B)
本文档比较了隔离式放大器和基于隔离式调制器的解决方案,并介绍了基于隔离式调制器的解决方案的一些独特优势。
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实现差分输出的特色产品
新产品 AMC0311D-Q1 预发布 用于直流电压检测且具有差分输出的汽车级 2V 输入增强型隔离放大器
AMC1350-Q1 正在供货 汽车类 ±5V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器

在增强型隔离、基本隔离和功能隔离放大器和调制器之间进行选择

我们的隔离式电压检测器件具有三种不同的隔离等级:功能隔离、基本隔离和增强型隔离。

优势:

  • 功能隔离器件支持 1mm 的爬电距离和间隙以及 200VRMS 工作电压。
  • 基本隔离器件支持 4mm 爬电距离和间隙以及 800VRMS 工作电压。
  • 增强型隔离器件支持 8.5mm 爬电距离和间隙以及 1500VRMS 工作电压。
  • 宽体封装增强型隔离器件支持 15.7mm 爬电距离和 14.7mm 间隙,以及 2,000VRMS 工作电压。
应用简报
TI 具有超宽爬电距离和间隙的先进隔离式放大器
改进后的更宽封装可防止封装表面性能下降以及引脚间空气中产生电弧,从而确保隔离质量。了解如何使用我们的隔离式放大器增大爬电距离和间隙。
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选择指南
Understanding isolation terminology and relevance
这些信息可为经验丰富的设计人员提供参考,还可作为不熟悉隔离技术的工程师的入门指南。
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实现多种隔离等级的特色产品
AMC1411-Q1 正在供货 具有高 CMTI 的汽车类 2V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器
AMC1311-Q1 正在供货 汽车类 2V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器
AMC1211-Q1 正在供货 2V 输入、精密电压检测基本隔离式放大器

了解特色应用

混合动力、电动和动力总成系统
借助我们的集成式电压检测解决方案,设计更小、性价比更高、更高效的电动汽车系统
能源基础设施
Taking high-accuracy voltage measurements in AC and DC chargers and ESSs enhances power delivery and prevents power dissipation
电机驱动器
Maximize motor and power efficiency, optimize system cost and improve reliability using our isolated voltage-sensing solutions

借助我们的集成式电压检测解决方案,设计更小、性价比更高、更高效的电动汽车系统

在直流/直流转换器、车载充电器、牵引逆变器和电池管理系统中,我们的隔离式电压检测器件有助于更大限度地延长续航里程并提高电源效率。通过进行功率因数校正阶段的交流电压检测、直流电压检测和接触器检测,提高测量的精度。

特色资源

参考设计
  • TIDM-02014 – 大功率、高性能汽车类 SiC 牵引逆变器参考设计
  • PMP22650 – 基于 GaN 的 6.6kW 双向车载充电器参考设计
  • TIDA-01606 – 10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
产品
  • AMC0386-Q1 – 具有集成电阻分压器和外部时钟的汽车级交流输入隔离式调制器
  • AMC0311R-Q1 – 用于直流电压检测且具有比例式输出的汽车级 2V 输入、增强型隔离放大器
  • AMC0330R-Q1 – 用于交流电压检测且具有比例式输出的汽车级 ±1V 输入、增强型隔离放大器
硬件开发

Taking high-accuracy voltage measurements in AC and DC chargers and ESSs enhances power delivery and prevents power dissipation

In electric vehicle chargers, energy storage systems (ESSs) and solar energy systems, our isolated voltage-sensing devices help improve charging accuracy and reduce power losses. Increase the accuracy of your measurements by conducting AC voltage sensing during the power factor correction stage, DC voltage sensing and contactor sensing.

特色资源

参考设计
  • TIDA-01606 – 10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
  • TIDA-010933 – 基于 GaN 的 1.6kW 双向微型逆变器参考设计
  • TIDA-010232 – 高压电动汽车充电和太阳能中的绝缘监测 AFE 参考设计
产品
  • AMC0386-Q1 – 具有集成电阻分压器和外部时钟的汽车级交流输入隔离式调制器
  • AMC0311R-Q1 – 用于直流电压检测且具有比例式输出的汽车级 2V 输入、增强型隔离放大器
  • AMC0330R-Q1 – 用于交流电压检测且具有比例式输出的汽车级 ±1V 输入、增强型隔离放大器
硬件开发

Maximize motor and power efficiency, optimize system cost and improve reliability using our isolated voltage-sensing solutions

In motor-drive systems such as AC inverters and servo drives, our isolated voltage-sensing devices help improve motor control and power efficiency. Conduct AC voltage sensing in AC inverters supplied from the grid and DC voltage sensing in servo drives and AC inverters across the DC-link.

特色资源

参考设计
  • TIDA-01541 – 用于三相逆变器的高带宽相电流和 DC-Link 电压检测参考设计
  • TIDA-010255 – 适用于机器人和伺服驱动器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆变器参考设计
  • TIDA-00366 – 具有电流、电压和温度保护的增强型隔离式三相逆变器参考设计
产品
  • AMC0386-Q1 – 具有集成电阻分压器和外部时钟的汽车级交流输入隔离式调制器
  • AMC0311R-Q1 – 用于直流电压检测且具有比例式输出的汽车级 2V 输入、增强型隔离放大器
  • AMC0330R-Q1 – 用于交流电压检测且具有比例式输出的汽车级 ±1V 输入、增强型隔离放大器
硬件开发
技术资源

非隔离式电压检测解决方案

通过精密电阻器对实现精确的高压检测

我们的集成电路封装高压电阻分压器可实现高电压的精确衰减,从而可以在下游使用低压元件安全地实施。

单芯片衰减可实现指定的更大比例漂移和更少的暴露点,减小了整体解决方案尺寸并提高了精度,与单独电阻链相比,其电路板漏电流更低。我们的精密匹配电阻器产品系列还包括用于创建分立式差分放大器的网络,可确保在差分至单端转换中实现高精度。

实现高压的特色产品
新产品 RES60A-Q1 预发布 具有 12.5MΩ 固定输入的汽车级 1400V 匹配薄膜电阻分压器
RES11A 正在供货 具有 1kΩ 固定输入的低噪声、匹配薄膜电阻分压器网络
RES11A-Q1 预发布 具有 1kΩ 固定输入的汽车类低噪声、匹配薄膜电阻分压器网络

测量相对于地的电压

单端电压检测涉及测量相对于公共接地基准的电压信号。它提供了一种简单的方法来缓冲或放大信号,并更大程度降低复杂性。我们的放大器专为在高精度和成本敏感型应用中进行精确可靠的单端电压检测而设计。

实现单端的特色产品
OPA2391 正在供货 双路、微功耗、高速度功率比、低偏置电流 RRIO 精密运算放大器
TLV9052 正在供货 适用于成本优化型应用的双通道、5.5V、5MHz、15V/μs 压摆率、RRIO 运算放大器
OPA2387 正在供货 超高精度、零温漂、低输入偏置电流运算放大器

具有宽共模电压范围的差分至单端转换,适用于精密检测

我们的差分放大器支持高达 ±275V 的宽共模范围和单位增益运行,可在高压精密检测应用中实现差分输入到单端输出的转换。这些放大器通过集成薄膜精密电阻器和专有的 e-Trim™ 技术,可实现精确的性能,并具有低增益误差和高共模抑制。

电路设计
±10V ADC 输入电路的高共模差分输入电压 (Rev. A)
该文档演示使用差分放大器或仪表放大器将具有高共模电压的信号转换为 ADS86xx 系列可以接受的电平的优点和缺点。
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应用简报
Supporting High Voltage Common Mode Using Difference Amplifier
在可编程逻辑控制器模拟输入模块中支持高共模且颇具成本效益的方法是使用差分放大器。
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应用简报
Supporting High Voltage Common Mode Using Difference Amplifier
INA500x 通过在分立式设计的价格范围内提供集成设计,重新确定了差分放大器的格局。
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实现差分的特色产品
INA500 正在供货 RIN 大于 1MΩ、IQ 为 13.5µA 的低功耗小尺寸衰减差分放大器
INA148-Q1 正在供货 汽车类 +-200V 共模电压差分放大器
INA149 正在供货 高共模电压差分放大器

借助宽共模范围内的电源监控来优化系统

减小系统尺寸和降低成本,同时保持高性能。我们的数字电源监控器能够在单芯片解决方案中测量电压、电流、功率、能量和电荷。该产品系列包括具有警报功能的版本,可在 1000A 至 100mA 的广阔范围内进行电流检测,或者包括使用我们 EZShunt™ 技术的集成式分流器。

我们的电源计量模数转换器 (ADC) 支持多通道的精确同步采样,同时提供宽动态范围和低功耗。

应用简报
使用数字电流传感器进行功耗和能耗监控
随着对高能效系统的需求不断增长,精确监测系统功耗和能耗变得越来越重要。
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应用手册
EZShunt 技术如何简化基于分流器的设计并减少误差
传统的电流检测放大器旨在使用外部分流电阻器来监控电源,而我们的 EZShunt 技术有助于集成分流功能和数字转换。
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实现电源监控的特色产品
INA700 正在供货 采用 WCSP 封装和 EZShunt™ 技术的 40V 16 位、I²C 输出数字功率监测器
INA780B 正在供货 采用 400µΩ EZShunt™ 技术的 85V、16 位 I²C 输出数字功率监测器
新产品 INA4235 正在供货 具有 I²C 接口的四通道、16 位、超精密、电流、电压、功率和能量监控器

可防止过压、欠压和瞬态尖峰的电压检测

包含保护功能的电压检测有助于保护电压测量系统,以免出现可能的损坏和不准确情况。该功能包括用于控制过高电压电平的过压保护、用于在压降期间维持系统可靠性的欠压保护,以及用于防止快速尖峰或浪涌的瞬态保护。

我们的产品系列包括高速放大器、比较器和带集成基准的放大器,可为要求严苛的应用提供快速响应和精确测量能力。

应用简报
使用 TL103WB 设计 CC-CV 反馈电路
在电池充电应用中,成本优化型恒流 (CC) 和恒压 (CV) 设计有助于实现充足的充电性能,而不会导致过高的成本。
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资源
采用比较器的过压保护电路
这个过压保护电路使用具有推挽输出级的高压比较器来控制将电源连接到负载的 P 沟道金属氧化物半导体场效应晶体管。
电路设计
How to Protect 48-V Batteries from Overcurrent and Undervoltage
随着电动自行车和其他电池辅助车辆越来越受欢迎,将欠压保护和过流保护相结合可确保 48V 电池安全运行。
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实现保护的特色产品
TL103WB 正在供货 具有内部基准的双路、36V、1.2MHz 低失调电压运算放大器
TLV1812 正在供货 双路微功耗高电压比较器
TLV9022 正在供货 具有开漏输出的双路精密比较器

了解相关技术

借助专为满足高压系统需求而设计的器件,实现卓越的可靠性。

在隔离式和非隔离式系统中
实现精确、快速的电流检测。

以更低的系统成本实现更高的安全性和更可靠的隔离。