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[参考译文] AMC1311-Q1:AMC1311失真频率响应

Guru**** 1740850 points
Other Parts Discussed in Thread: AMC1411, AMC1311, AMC3311
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1409676/amc1311-q1-amc1311-distorted-frequency-response

器件型号:AMC1311-Q1
主题中讨论的其他器件:AMC1311AMC3311、AMC1411

工具与软件:

这里是 PSpice 绘图和实验室实验示例示例中的电路、

图1 PSpice 图

示波器图中的布线为:1个黄色、交流输入、2个是 vdc_hv、3个是电流、 4是 Vdc_c、本手册中仅涉及迹线2和4。  

  

空闲状态下的图2波形

图3测量了14V 峰峰值时的 vdc_hv 纹波

图4测量了1.8V 峰峰值时的 Vdc_c 纹波

该电路用于有源前端(PWM 整流器直流高压传感器)、但它的行为不像仿真、它以比直流分量大得多的增益放大交流分量。

在图2空闲状态下、输入输出稳定且纯净、直流增益6.94/589 = 0.011783。 图3显示了无负载升压波形 vdc_hv 纹波峰峰值14V、图4 vdc_c 纹波为1.8V 峰峰值、基于增益= 7.5V/636 = 0.011792、纹波幅度等效于76V、而不是实际 VDC 中的7V、这意味着纹波已放大10次!!??? 实际纹波应为0.011792*7V=0.0825V,峰峰值0.1651V。 这里 似乎有 接近180度的相移。

仿真频率响应约为200kHz 宽度、纹波增益(20kHz)应与直流分量相同、但测试实验表明纹波增益提高了10倍。

导致这个问题的原因是什么、我认为采用电容隔离技术的 AMC1311可能太敏感或喜欢交流元件、我也把 AMC1311用在交流电压传感器上、它在功率 MOSFET 开始开关时也会出现问题、我将在以后的另一篇文章中讨论。 问题是、如何抑制或使 Vdc_c 上的纹波输出正确? 这对于 TI 而言是已知问题吗?

提前感谢您、Jian Li

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    尊敬的 Jian:  

    感谢您的提问。 我们将很快使用建议的调试步骤进行响应。  

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    大家好、Alexander、非常感谢您的帮助、我期待收到 推荐的调试步骤。

    Jian

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    尊敬的 Alexander:  

     我发现失真频率响应的原因是从负轨连接到保护性接地端(机箱)的50nF Y2电容器 C20、如下所示

    移除 C20按照 AFE 操作中的设计、输入和输出正确、如下所示(示波器中的布线为1个黄色、交流输入、2个是 vdc_hv、3个是电流、 4是 Vdc_c、本手册中仅涉及迹线2和4。)  

     但是、C20符合 EMC 标准、无法删除、我的问题是:

     1.为什么 AMC1311会受到带电侧 Y 电容与保护性接地端的连接的影响? 它设计用于在带电侧和安全侧之间进行隔离、为什么它的行为对带电侧接地连接如此敏感?

    2.我尝试使用隔离式差分电压探头来测量 AMC1311的输入、然后 Vdc_c 振荡如下所示 (示波形中的迹线为1个黄色、Vdc_hv、2个是 Vdc_in 、3是电流、 4是 vdc_c、仅关注迹线1、2和4)、vdc_hv 中没有任何纹波、vdc_in 也没有纹波、为什么 vdc_c 振荡? 在本例中、AFE 尚未进行开关。 为什么它对测量仪器探头如此敏感? 从安全侧0V_ISO 到保护性接地端没有连接。

    3.如果无法移除 C20、如何才能使 AMC1311按设计正常工作?   

    4.如果无法提高 AMC1311灵敏度、您可以建议是否有任何类似的隔离器件能够在我的应用中提供更好的抗扰度?

      提前感谢您! 我期待很快收到您的回复。

      Jian Li

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    尊敬的 Jian:

    我很高兴您能找到此错误的来源。

    要回答您的问题:

    1) 1)比较第一个和第二个图、器件的低侧和高侧是否使用单独的接地? 在第一张照片中、我无法判断它是否是同一个接地端、因为这可能会影响隔离栅。 第二个图似乎使用了看起来更好的单独接地。 高阻抗器件对接地很敏感。  

    2) 2)您从何处测量通道4? 您是在滤波之前还是之后进行测量? 您能否使用探头上的接地弹簧(猪尾)来测量此通道? 最好确保示波器探头接地引线不会导致测量错误。

    3) 3)再次针对问题1、请确保您使用从高侧到低侧的单独接地。 如果这样做没有帮助、请告诉我。  

    4) 4)如果调试后情况没有改善、您可以查看我们的隔离式放大器产品系列、我很乐意根据规格要求找到替代 产品:隔离式放大器产品选择|德州仪器 TI.com。 AMC1411或 AMC3311也可以是其他选项。  

    如果还有其他问题、敬请告知。  

    此致、

    EVA

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    您好、Eva、

     非常感谢您的帮助。

    1.这是我采用 AMC1311的三个隔离式电压传感器之一、0V_LIVE 是高压侧、0V_ISO 是安全低压侧、很抱歉我在第一张图中没有做好标记、其实它们是相同的电路、唯一的区别是 C20没有在第一张图中显示、因为我不认为它是传感器电路的一部分。

     2.迹线4是从 MC33074引脚7的输出端到0V_iso 测得的 VDC_c、这是 DSP 控制器接收到 反馈的信号。 0V_ISO 未接地到机箱、从 VDC_c 到接地的测量信号并不是 DSP 控制器看到的真正信号、AMC1311输出是差分输出、它不应该 受到接地的影响 、因为这个隔离式 IC 不受常见接地干扰的影响、或者很小、我是对吗?  

    3.是的,它们是两个分开的接地,差值约700Vdc。

    4. AMC1411封装是一样的、我会尽量去学习买替换 AMC1311。  

     感谢您发送编修。

     Jian Li

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    尊敬的 Jian:

    感谢您的答复并澄清了 关于您的电路的这些要点。 因此、迹线4是 MC33074引脚7处的差分至单端转换输出。 我认为您仍然应该以接地为基准测量此输出、以便评估。 更多调试建议是在运算放大器之前还测量 AMC1311的差分输出。 这将有助于确定是首先在器件 后面看到纹波还是在运算放大器后面看到纹波。

    如果您决定尝试替代器件、如果还有任何其他入门问题、请告诉我。  

    此致、

    EVA

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    您好、Eva、  

     以下是在 AMC1311输入端安装差分探头时的两个示例图(布线定义为1是 Vac、2是  AMC1311引脚2上的 VDC_IN、4是 MC33074引脚7上的 VDC_c。 下面的第一个测量范围为 Vdc_c 相对于0V_ISO、与9月11日之前相同、第二个测量范围为 VDC_c 与接地(机箱)之间的关系。  显然情况更糟。     

      

      AMC1411采用不同的封装、因此尺寸越长、这并不适合 AMC1311的应用。 我认为 AMC1311B 或许值得一试、因为它比 AMC1311更好、并且大小完全相同。 我的开发板上有一些属于电流和温度传感器的 MC33074、 没有出现此类振荡问题。 我认为这不是 Vdc 传感器问题的一部分。  

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    尊敬的 Jian:

    好的、AMC1311B 通常具有比 AMC1311更好的性能、因此这是一个很好的替代器件。 如果您对 AMC1311B 或使用入门有疑问、敬请告知。

    此致、

    EVA