高精度隔离式放大器AMC1300B-Q1，助力新能源电动车电压向800V迈进

本期是平台君和您分享的第326期内容

随着新能源汽车电压平台从400V向800V升级，以及工业自动化领域对安全认证要求的不断提高，隔离放大器作为 "电气防火墙" 的作用愈发凸显。

在新能源汽车高压电气系统中，电流与电压的精确测量不仅关系到能源效率，更是保障驾乘安全的关键。

德州仪器（Texas Instruments）推出的 AMC1300B-Q1👈 作为一款汽车类 ±250mV 输入、精密增强型隔离放大器，专为高压环境下的电流传感设计，通过强化型隔离技术构建起高低压系统间的安全屏障。

Chip Introduction

01. 芯片简介

AMC1300B-Q1 是一款隔离式精密放大器，此放大器的输出与输入电路由抗电磁干扰性能极强的隔离栅隔开。

该隔离栅经认证可提供高达 5kV_RMS的增强型电隔离，符合 DIN EN IEC60747-17 (VDE 0884-17) 和 UL1577 标准，并且可支持高达 1.5kV_RMS的工作电压。

AMC1300B-Q1实际应用（图源：芯片规格书）

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。AMC1300B-Q1 的输入针对直接连接低阻抗分流电阻器或其他具有低信号电平的低阻抗电压源的情况进行了优化。

集成的无分流器和无高侧电源检测功能可简化系统级设计和诊断。

AMC1300B-Q1 Die1管芯文字（图源：IPBrain平台）

AMC1300B-Q1采用宽体8引脚SOIC封装，共有四颗管芯。符合面向汽车应用的AEC-Q100标准，这种封装形式尺寸紧凑，有利于在空间有限的汽车电路板上进行布局，同时具备良好的电气性能和机械稳定性。

Analysis of Technical Principles

02. 技术原理分析

AMC1300B-Q1 采用德州仪器专有电容隔离技术，通过两个差分电容构成隔离屏障，实现输入与输出电路的 galvanic 隔离（ galvanic isolation）。

这种隔离方式相比传统的光电耦合器具有显著优势：

首先，电容隔离 barrier 具有超过 100 年的理论使用寿命，大幅提升系统长期可靠性；

其次，通过优化的电荷补偿机制，能够有效抵抗磁场干扰，这对于电机驱动等强电磁环境至关重要。

仔细观察AMC1300B-Q1的X-ray射线图与各管顶层概貌图的对照图，便可清晰看出其隔离结构。

AMC1300B-Q1 封装X-ray与各管芯顶层概貌对照图

（图源：IPBrain平台）

芯片内部集成了精密模拟信号链与 On-Off Keying (OOK) 调制解调电路，实现跨隔离 barrier 的信号传输。工作时，输入侧将 ±250mV 范围内的分流电阻电压信号进行放大和调制，通过电容隔离 barrier 传输至输出侧后解调还原。

AMC1300B-Q1功能框图（图源：芯片规格书）

这种架构不仅保证了 8.2V/V 的固定增益精度，更实现了 15kV/µs 的共模瞬态抗扰度（CMTI），确保在高压开关瞬变情况下的测量准确性。

隔离barrier的安全性设计尤为关键。AMC1300B-Q1 通过了 VDE V 0884-11 和 UL 1577 认证，能够承受 5kV RMS 的隔离电压达 1 分钟，工作隔离电压（VIO WM）为 1500V RMS，瞬态隔离电压（VIO TM）高达 7000V 峰值。

8.5mm 的最小爬电距离和电气间隙进一步满足了汽车电子对绝缘距离的严苛要求。

Performance Parameters

03. 性能参数

AMC1300B-Q1所具有的性能参数，更是汽车级可靠性的量化体现。

作为 AEC-Q100 认证的汽车级产品，AMC1300B-Q1 在 - 40°C 至 125°C 的整个温度范围内保持稳定性能，符合温度等级 1 的严苛要求。

其核心性能参数展现了卓越的精密测量能力：

最大失调电压误差仅为 ±0.2mV，失调电压温漂低至 ±0.9µV/°C；
增益误差最大值为 ±0.3%，增益温漂仅 ±30ppm/°C；
非线性度控制在 0.03% 以内。

这些指标共同确保了电流测量的高精度。

AMC1300B-Q1 CMRR随温度变化曲线（图源：芯片规格书）

在动态性能方面，芯片的 - 3dB 带宽达到 310kHz，能够精确捕获快速变化的电流信号，这对于电机控制中的扭矩 ripple 抑制至关重要。

100dB 的共模抑制比（CMRR）则保证了在高共模电压环境下的信号测量质量。

电源管理设计支持 3V 至 5.5V 的宽电压输入，工作电流典型值为 5.9mA，在满足汽车级可靠性的同时实现了低功耗特性。

AMC1300B-Q1 Die1局部顶层概貌图

（图源：IPBrain平台）

电磁兼容性（EMC）是汽车电子的关键指标，AMC1300B-Q1 通过优化信号链时序和能量管理，显著降低了高频辐射发射。

测试数据显示，在 820MHz 频段的辐射发射比 CISPR 25 标准低 20dB，980MHz 频段低 16dB，大幅降低了系统级 EMC 设计难度。

CDM测试参数（图源：芯片规格书）

此外，芯片通过了 ±2000V 人体放电模型（HBM）和 ±1000V 带电器件模型（CDM）的 ESD 测试，增强了生产和应用过程中的抗静电能力。

Chip Details

04. 芯片细节

AMC1306M25-Q1 其中一颗管芯采用了双多晶CMOS工艺，这些可以通过下方两张芯片细节图看出。

MOS管（图源：IPBrain平台）

双多晶电容（图源：IPBrain平台）

Application Scenarios

05. 应用场景

AMC1300B-Q1 的设计优化使其成为新能源汽车高压系统的理想选择。

在牵引逆变器应用中，芯片直接连接到分流电阻器，精确测量电机绕组电流，为矢量控制算法提供可靠反馈，从而实现平滑的扭矩输出和高效的能量转换。其宽温度范围和高 CMTI 特性确保了在逆变器高开关频率环境下的稳定工作。

车载充电器（OBC）是另一重要应用领域。AMC1300B-Q1 在 AC/DC 和 DC/DC 转换阶段提供精确的电流监控，支持快充系统的自适应功率调节。强化隔离特性确保了电网侧与车辆高压电池之间的安全隔离，符合 IEC 61851 等充电系统安全标准。

如果想将其使用在工业领域，与同在TI产品矩阵中的与AMC1300相比，前者针对汽车市场，后者面向工业应用，形成差异化覆盖。

如果在设计中只需要一个具有高CMTI的小型、高精度、增强型隔离式Δ-Σ调制器，那平台君建议您看看AMC1306M25👈，下方三张图可见其内部结构及功能与AMC1300B-Q1差异何在。

AMC1306M25 封装X-ray与各管芯顶层概貌对照图

（图源：IPBrain平台）

AMC1306M25 功能框图（图源：芯片规格书）

AMC1300B-Q1 代表了当前汽车级隔离放大器的技术标杆，其电容隔离技术、精密模拟性能和严苛环境适应性三大核心优势，完美契合了新能源汽车高压系统的安全需求。

通过 5kV RMS 强化隔离、0.03% 非线性度和 - 40°C 至 125°C 宽温工作范围的技术组合，德州仪器为汽车电子制造商提供了兼具安全性与精确性的解决方案。

在新能源汽车产业快速发展的背景下，AMC1300B-Q1 不仅是一款高性能芯片产品，更代表了汽车电子安全设计的技术理念 —— 通过精密隔离实现高低压系统的和谐共存，为电动汽车的安全普及提供坚实的技术支撑。

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