基于隔离运放AMC1311的隔离电压采样电路

之前分享过基于光耦芯片HCNR201的隔离电压采样方案,然后下面评论有朋友分享了另一个芯片:AMC1311B(有没有B我记不清了),说这个芯片的使用更简单,外围器件也更少。当时想的是,后面有机会试试,没想到机会这么快就来了。

前段时间协助同事推进一个项目,期间涉及到高压电压的隔离采样。我一看,机会这就来了,于是找到了隔离运放AMC1311B。立创找的数据手册,网上搜了一下相关的应用电路。相互印证了一下,确实还好。

先简单说一下这个芯片:

这是TI推出的一款隔离式放大器,放大增益是1。说白了就是个跟随,但重在隔离。输入测最大电压2V,输出是差分信号,所以输出端需要一个差分转单端的电路。其它的看一下截图吧:

数据手册中甚至提供了参考的原理图。

一、输入滤波设计

这里主要考虑几个方面,首先是要有RC滤波电路,滤除高频杂波。然后要把输入电压限制在2V以内,一般通过电阻分压的方式实现。最后,SHTDN管脚要接地。

二、差分转单端的电路设计

输出侧,通过OUTP和OUTN输出的是一组差分信号,要通过相应电路转换为单端信号。手册中提供的电路如下:

在R1=R2=R3=R4的情况下,输出电压等于(VOUTP – VOUTN) + VREF。

当然,你可以不使用手册推荐的输出电路,我这里使用的是差分+放大,把输出电压实现了3倍的放大(因为要送入PLC)。如图:

三、芯片供电

首先,输入侧供电和输出侧供电,必须要隔离。好像是废话(不隔离我费什么劲),但还是要说,可以用一个简易的隔离式DC/DC模块实现。

然后,供电电源要加电容滤波。推荐值如图:

四、PCB布局

手册中甚至提供了推荐的PCB布局,告诉你电容如何摆放、电阻如何摆放。喂饭式的手册,真的是良心啊。

主要注意事项:

1、电容尽量靠近芯片;

2、采样电阻尽量靠近芯片。

最后,板子画的还好,两天画完去打样了。结果回来后发现隔离电源DC/DC的有一侧电源正负画反了。果然,一版难成定理。

无所谓了,手动飞下线,先保证当前项目进度。后面看实际需求,有需要、有量的情况下,再考虑重新制板。

我是单片机爱好者-MCU起航,打完收工!

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