隨著汽車與工業應用領域對再生能源的需求與日俱增，放眼小型、高效、準確且經濟實惠的電源轉換器與馬達控制器市場，其需求也正在以前所未見的速度向上攀升。

用於高電壓測量的隔離式電壓感測是電機工程上一大挑戰，而且電壓只會越來越高。直流電壓從 400V_DC 增加到 800V_DC，甚至高達 1,500V_DC。對消費者而言，可負擔的價格變得越來越重要，尺寸最佳化也推動了更多創新。因此如今的電壓感測裝置不但必須符合現代需求、經過電氣隔離和尺寸最佳化，還要具備相當的精密度。

汽車製造商每年都會制定目標，致力於開發可支援更長行駛距離 (> 400 英里) 並提供更高操作安全性的電動車 (EV)，同時還要維持可負擔的價格。整合式隔離 DC 電壓感測裝置可將 DC 電壓測量最大化，並在車載充電器、DC/DC 轉換器和電池管理系統中提供低於 1% 的 DC 電池電壓準確度誤差，進而延長行駛距離。整合式隔離 AC 電壓感測裝置可在精巧積體電路 (IC) 中準確測量單相或三相 AC 電網電壓，最大化電壓電平的電網利用效率。AC 與 DC 隔離式電壓感測裝置可偵測功能故障並通知駕駛，保障操作安全。AC 與 DC 隔離式電壓感測裝置也可將外部元件整合至單一 IC，幫助設計人員利用更具能源效率的設計加快上市時間，進而實現更經濟實惠的價格。

在智慧能源基礎架構中，具備進階整合功能的隔離式電壓感測產品可在 DC 與 AC 充電器、儲能系統及太陽能逆變器中降低成本並提升功率密度。這些隔離式電壓感測裝置還可以進行誤差低於 1% 的高精度電壓量測，以實現更精確的電力輸送和更低的功耗。一旦效率提升，省下來的成本便可以回饋給消費者。

能源基礎設施應用需要進行 AC 與 DC 電壓量測。

在 AC 電壓感測方面，準確的隔離式電壓感測器可以更精確地測量電網電壓，這對電源轉換器十分重要，因為必須先了解各電壓之間的相位差，才能執行功率因數校正。在逆變器模式下，隔離式電壓感測器可為負載、電網，或為兩者提供精確的電壓電平。

在 DC 電壓感測方面，準確的隔離式電壓感測器可在電池充電至最終電壓時，協助在恆定電壓相位加快充電速度，而不會損壞電池。

圖 1說明隔離式電壓感測在電動車和能源基礎設施中的應用範例。

現今的馬達控制應用對於精度更高的 DC 電壓量測需求與日俱增，其中就包括工業馬達驅動和汽車牽引逆變器領域。高度準確且精巧的 IC 可實現更有效率的 DC 測量，並且不會佔用印刷電路板 (PCB) 上的空間，而這兩者都是馬達控制應用中的挑戰。

TI 非常重視開發產品以協助解決市場挑戰，並打造出更有效率、符合成本效益且準確的電源轉換與馬達控制系統。我們已開發出兩項全新的隔離式電壓感測技術，其中包括整合式高電壓電阻器與單端輸出裝置。

AMC0380D04-Q1、AMC0381D10-Q1 和 AMC0386M10-Q1 系列電氣隔離電壓感測放大器和調變器整合了高電壓電阻分壓器，不再需要昂貴的大型外部電阻器，即可將電壓降至 ±1V 或 0V 至 2V 位準。獨立式高電壓電阻器會佔用大量 PCB 空間，因為您可能需要多達 15 個高電壓電阻器才能降低電壓並維持系統的隔離額定值。獨立式高電壓電阻器也是測量錯誤、使用壽命漂移和溫度漂移的重要來源，並且需要進行產線末端校準。

在節省電路板空間方面，AMC0380D04-Q1 ±400V_AC 輸入隔離式放大器、AMC0381D10-Q1 1,000V_DC 輸入隔離式放大器與 AMC0386M10-Q1 ±1,000V_AC 輸入隔離式調變器可省下系統級成本，並透過省去對外部高電壓電阻器的需求，將解決方案尺寸縮減多達 50，如圖 2所示。

將高電壓電阻器整合至我們的隔離式電壓感測裝置中，即可消除對大型梯形電阻器的需求。我們已在工廠中校準了 AMC0380D04-Q1、AMC0381D10-Q1 和 AMC038610-Q1 內部電阻器的增益誤差，消除了系統級校準的需求，進而省下製造時間與成本。

這些裝置也可透過提高精準度，協助提升系統效率。相較於分離式電阻器，整合式分壓器的溫度和使用壽命漂移極低，可實現準確度誤差 <1% 的電壓測量。

如需整合式電阻器裝置的詳細資訊，請參閱應用說明《使用整合式高電壓電阻隔離放大器和調變器提高準確度和性能》。