JAJU923A February 2024 – March 2025
図 3-4 は、±50mV の線形入力電圧範囲で、1mΩ、3W 分路 (R39) の機能絶縁変調器 AMC0106M05 (U8) を使用した、相電流検出サブシステムの回路図を示しています。1mΩ の分流値により線形入力範囲は ±50A に決定されます。AMC0106M05 の入力クリッピング範囲は ±64mV なので、最大電流範囲は ±64A です。35ARMS における分流の消費電力は 1.25W です。
絶縁変調器の前の差動アンチエイリアシング ローパス フィルタ (R41 = 10Ω、R45 = 10Ω、C61 = 10nF) のカットオフ周波数は 795kHz で、信号経路の信号対ノイズ性能の向上に役立ちます。ローパス フィルタの目的は、高周波入力ノイズを測定に必要なノイズ レベルを下回るように減衰させることです。入力フィルタがない場合、サンプリング周波数 (fCLKIN) に近いノイズ、またはサンプリング周波数の倍数が、デルタ シグマ変調器によって低周波に偽信号化され、デジタル ローパス フィルタを通過します。コンデンサ C65 = 1nF および C66 = 1nF はオプションで、10MHz を超える周波数での同相入力電圧除去を向上させます。C65 と C66 のサイズは、C61 の 10 分の 1 です。最高の性能を得るには、C65 と C66 の値が 5% 以上優れていることを確認してください。C65 と C66 が一致しないと、同相過渡中に差動入力誤差を引き起こします。NP0 タイプのコンデンサは温度ドリフトが低く、同相フィルタリングに適しています。アナログ電源 AVDD は、100nF のコンデンサ C56 で減結合されます。AVDD は、2 つのブートストラップ電源オプションのいずれかによって供給されます。デフォルトのオプションは、C40 = 4.7µF、電流制限抵抗 R15 = 3Ω で、LMG2100R044 ブートストラップ電源を活用します。ブートストラップ ダイオードが LMG2100R044 GaN-FET に内蔵されています。AMC0106M05 は通常 AVDD 電源から 6.6mA を取得します。この構成では、最大連続デューティ サイクルは約 95% で、10kHz ~ 100kHz の PWM 周波数で動作します。『48V ロボット/サーボ ドライブ向け、高分解能、小型フォーム ファクタの位相電流検出』アプリケーション ノートにあるテスト結果も参照してください。抵抗 R14 = 0Ω は、個別のブートストラップ電源を使用するための構成オプションです。この抵抗は、超高速整流ダイオード D1、4.7µF のコンデンサ C57、3Ω の電流制限抵抗 R34 で構成されており、デフォルトのオプションには実装されていません。デジタル電源 DVDD は、コンデンサ C58 = 2.2µF および C59 = 100nF で減結合されます。直列の 0Ω 抵抗 (R37) は、オプションのフェライト ビーズ用プレースホルダです。フェライト ビーズは過渡負荷電流スパイクの 3.3V プレーンへの結合を低減するのに役立ち、結果として EMI 特性が向上します。AMC0106M05 DOUT ピンに 50Ω の直列ライン終端抵抗 R40 を接続すると、シグナル インテグリティが向上します。オプションのコンデンサ C62 = 33pF を使用すると、変調器の出力ビットストリーム信号のスルー レートが低減され、EMI をさらに低減できます。絶縁変調器からマイコンへのデジタル インターフェイスの改善については、『モーター ドライブにおける絶縁型デルタ シグマ変調器によるシグナル インテグリティの向上』と、『MCU への絶縁型変調器のデジタル インターフェイスによるクロック エッジ遅延補償』アプリケーション ノートも参照してください。