電壓感測解決方案

電壓感測解決方案

以更高的準確度和可靠性測量 AC 和 DC 電壓

實現更準確的電壓感測,以執行安全且有效率的電源轉換、馬達控制和電池監控

我們廣泛的隔離式與非隔離式電壓感測解決方案產品組合可實現準確的 AC 與 DC 電壓量測,將系統性能最大化。透過高度整合,我們的解決方案有助於減少外部元件數量,節省電路板空間和系統成本。我們的電壓感測技術以數十年創新為基礎,可提供更準確的量測結果,為您的設計提供精準控制與保護。

跳至此頁面上的電流感測技術:

隔離式  |  非隔離式

為何您的電壓感測設計需要選用 TI?

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同級最佳準確度性能

我們的電壓感測解決方案提供極低的溫度與使用壽命漂移,讓設計人員能夠在不執行校準的情況下,以低於 1% 的準確度誤差執行電壓量測。

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專為發揮最佳性能與可靠性量身打造

以高達 400kHz 的頻寬、低傳播延遲和高電磁相容性,實現可靠性能。 

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可擴充產品組合

從成本最佳化乃至高性能解決方案,我們的產品組合皆可讓您靈活選擇適合設計的零件。

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更簡單的設計

減少外部元件數量以簡化電路板配置與設計,並透過省去系統級校正需求,節省製造時間與成本。

隔離式電壓感測解決方案

透過我們的整合式高電壓電阻器提升系統效率,並縮減電路板空間

高電壓電阻器將高電壓梯形電阻器,整合至我們的隔離式放大器和調變器裝置中。

優點:

  • 省下多達 15 個外部高電壓電阻器的需求,可節省系統級成本並縮減多達 50% 的解決方案尺寸。
  • 省去系統級校準校正的需求,節省製造時間與成本。
  • 相較於分離式電阻器,其具備極低的溫度和使用壽命漂移,讓設計人員無需外部電阻器要求的校準,即可實現準確度誤差 <1% 的電壓量測。
Application note
Increased Accuracy and Performance with Integrated High Voltage Resistor Isolated Amplifiers and Modulators (Rev. A)
了解適用於混合動力電動車、能源基礎設施與馬達驅動應用的整合式高電壓電阻放大器與調變器。
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White paper
透過隔離式電壓感測最大化電源轉換 與馬達控制效率 (Rev. A)
了解如何透過整合式隔離電壓感測,將高電壓電源轉換和及馬達控制效率最大化。
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Featured products for 整合式高電壓電阻器
新產品 AMC0386-Q1 預覽 整合電阻分頻器與外部時脈的車用 AC 輸入隔離調變器
新產品 AMC0381D-Q1 預覽 整合電阻分頻器與差動輸出的車用 DC 輸入隔離放大器
新產品 AMC0380D-Q1 預覽 整合電阻分頻器與差動輸出的車用 AC 輸入隔離放大器

運用我們的單電源隔離轉換器,省去對外部高壓側電源的需求

我們的產品組合包括配備完全整合隔離式 DC/DC 轉換器的隔離式放大器與調變器,可從裝置低壓側進行單電源供電運作。

優點:

  • 測量非接地參考訊號,例如相位轉相位量測,可為雜訊空間有限的應用提供創新解決方案。
  • 移除外部高壓側電源有助於簡化設計並減少電路板空間。
Technical article
How solid-state relays simplify insulation monitoring designs in high-voltage applications
快速準確偵測隔離中的故障,是強化使用者安全和降低災難性電力中斷所造成損害或火災的重要關鍵。
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Application brief
Utilizing AMC3311 to Power AMC23C11 for Isolated Sensing and Fault Detection
若將 AMC3311 與 AMC23C11 搭配使用,將是電壓與電流感測應用的實用選項。
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Technical article
Simplify your isolated current and voltage sensing designs with single-supply isol
了解單電源供電運作如何簡化設計。
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Featured products for 整合式電源
AMC3330-Q1 現行 具整合功能的車用 ±1-V 輸入、電壓感測強化型隔離放大器DC/DC
AMC3311-Q1 現行 具有整合式 DC/DC 轉換器的車用、0 至 2-V 輸入、精密強化型隔離式放大器
AMC3336-Q1 現行 具整合式 DC/DC 的車用 ±1-V 輸入、精密電壓感測強化型隔離調變器

直接與微控制器 (MCU) 介接,無需外部元件

我們的隔離式電壓感測裝置具備兩個單端輸出選項:固定增益和比率 (可變) 增益。

優點:

  • 將固定增益及比率單端輸出裝置,與差動至單端運算放大器彼此整合,以縮減解決方案尺寸及系統成本,並可直接與 MCU 介接。
  • 比率單端輸出裝置可改變隔離式電壓感測放大器的輸出振幅,以配合 MCU 內類比轉數位轉換器 (ADC) 的振幅、提高量測解析度,並允許完整使用 ADC 的動態範圍。
Application note
適用於電壓感測應用的差動、單端固定增益和比率輸出隔離式放大器
了解我們的單端輸出電壓感測裝置。
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White paper
透過隔離式電壓感測最大化電源轉換 與馬達控制效率 (Rev. A)
了解如何透過整合式隔離電壓感測,將高電壓電源轉換和及馬達控制效率最大化。
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Featured products for 單端輸出
新產品 AMC0311R-Q1 預覽 適用於 DC 電壓感測且具有比率輸出的車用、2V 輸入強化型隔離放大器
新產品 AMC0330R-Q1 預覽 適用於 AC 電壓感測且具有比率輸出的車用 ±1V 輸入強化型隔離放大器
新產品 AMC0311S-Q1 預覽 適用於 DC 電壓感測且具有單端輸出的車用 2V 輸入強化型隔離放大器

探索我們的隔離式電壓感測放大器與調變器產品組合

我們的差動輸出隔離式電壓感測放大器可提供:

  • 在雜訊環境中提供高訊號完整性。
  • 適合可靠運作的高共模瞬態抗擾性。
  • 多源解決方案。

 

Application brief
High-Accuracy Isolated Voltage Measurement in HEV/EV Subsystems Using AMC1311-Q1
由於 HEV/EV 可在極嚴苛環境中以高電壓運作,因此高性能隔離式電壓與電流量測解決方案對於維持動力系統效率與長期可靠性而言至關緊要。
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White paper
以可靠且經濟實惠的隔離技術解決高電壓設計挑戰 (Rev. C)
本白皮書提供對於電隔離的概述,說明常見的高電壓系統隔離方法,並顯示我們的隔離裝置如何協助您在縮減解決方案尺寸及成本的同時,還能可靠地達成隔離要求。
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White paper
Comparing Isolated Amplifiers and Isolated Modulators (Rev. B)
本文件將隔離放大器與隔離調變器架構解決方案進行比較,並說明隔離調變器架構解決方案具有的部分獨特優勢。
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Featured products for 差動輸出
新產品 AMC0311D-Q1 預覽 適用於 DC 電壓感測且具有差動輸出的車用 2V 輸入強化型隔離放大器
AMC1350-Q1 現行 車用 ±5-V 輸入、精密電壓感測強化型隔離放大器

選擇強化型、基本型與功能型隔離放大器及調變器

我們的隔離式電壓感測裝置提供三種不同的隔離額定值:功能型、基本型和強化型。

優點:

  • 功能型隔離裝置支援 1mm 爬電距離與間隙距離,以及 200VRMS 工作電壓。
  • 基本型隔離裝置支援 4mm 爬電距離與間隙距離,以及 800VRMS 工作電壓。
  • 強化型隔離裝置支援 8.5mm 爬電距離與間隙距離,以及與 1,500VRMS 工作電壓。
  • 寬體封裝強化型隔離裝置支援 15.7mm 爬電距離與 14.7mm 間隙距離,以及 2,000VRMS 工作電壓。
Application brief
TI's First Isolated Amplifiers With Ultra-Wide Creepage and Clearance
經過改良且較寬的封裝可防止封裝表面劣化,並可防止針腳間的空氣電弧,以確保隔離品質。了解如何使用我們的隔離式放大器,增加爬電距離與間隙距離。
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Selection guide
Understanding isolation terminology and relevance
這可做為資深設計人員的實用參考,或者也可供剛開始了解隔離技術的工程師做為入門起點。
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Featured products for 多重隔離額定值
AMC1411-Q1 現行 具高 CMTI 的車用 2-V 輸入、精密電壓感測強化型隔離放大器
AMC1311-Q1 現行 車用 2-V 輸入精密電壓感測強化型隔離放大器
AMC1211-Q1 現行 2-V 輸入、精密電壓感測基本型隔離放大器

探索精選應用

混合式、電動與動力傳動系統
利用我們的整合式電壓感測解決方案,設計更小巧、更平價且更有效率的 EV 系統
能源基礎設施
在 AC 和 DC 充電器以及 ESS 中進行高準確度電壓量測,可強化電力輸送並防止功耗
馬達驅動
採用我們的隔離式電壓感測解決方案,將馬達與功率效率最大化、系統成本最佳化,並提升可靠性

利用我們的整合式電壓感測解決方案,設計更小巧、更平價且更有效率的 EV 系統

在 DC/DC 轉換器、車載充電器,牽引逆變器和電池管理系統中,我們的隔離式電壓感測裝置有助於將行駛距離最大化,並提升電源效率。在功率因數校正階段、DC 電壓感測和接觸器感測中進行 AC 電壓感測,以提升量測的準確度。

特色資源

參考設計
  • TIDM-02014 – 高功率、高性能車用 SiC 牽引變流器參考設計
  • PMP22650 – GaN 式 6.6-kW 雙向車載充電器參考設計
  • TIDA-01606 – 10-kW、雙向三相三級 (T 型) 逆變器和 PFC 參考設計
產品
  • AMC0386-Q1 – 整合電阻分頻器與外部時脈的車用 AC 輸入隔離調變器
  • AMC0311R-Q1 – 適用於 DC 電壓感測且具有比率輸出的車用、2V 輸入強化型隔離放大器
  • AMC0330R-Q1 – 適用於 AC 電壓感測且具有比率輸出的車用 ±1V 輸入強化型隔離放大器
硬件開發
  • AMC038XEVM – AMC038x 評估模組
  • DIYAMC-0-EVM – 通用自製 (DIY) 隔離式放大器和調變器評估模組

在 AC 和 DC 充電器以及 ESS 中進行高準確度電壓量測,可強化電力輸送並防止功耗

在電動車充電器、儲能系統 (ESS) 和太陽能系統中,我們的隔離式電壓感測裝置有助於提升充電準確度並減少功率損耗。在功率因數校正階段、DC 電壓感測和接觸器感測期間進行 AC 電壓感測,以提升量測的準確度。

特色資源

參考設計
  • TIDA-01606 – 10-kW、雙向三相三級 (T 型) 逆變器和 PFC 參考設計
  • TIDA-010933 – GaN 型 1.6kW、雙向微型逆變器參考設計
  • TIDA-010232 – 隔離監控採用高電壓 EV 充電和太陽能的 AFE 參考設計
產品
  • AMC0386-Q1 – 整合電阻分頻器與外部時脈的車用 AC 輸入隔離調變器
  • AMC0311R-Q1 – 適用於 DC 電壓感測且具有比率輸出的車用、2V 輸入強化型隔離放大器
  • AMC0330R-Q1 – 適用於 AC 電壓感測且具有比率輸出的車用 ±1V 輸入強化型隔離放大器
硬件開發
  • AMC038XEVM – AMC038x 評估模組
  • DIYAMC-0-EVM – 通用自製 (DIY) 隔離式放大器和調變器評估模組

採用我們的隔離式電壓感測解決方案,將馬達與功率效率最大化、系統成本最佳化,並提升可靠性

在 AC 逆變器和伺服驅動器等馬達驅動系統中,我們的隔離式電壓感測裝置有助於改善馬達控制與電源效率。在來自電網的 AC 逆變器中執行 AC 電壓感測,並在 DC 鏈路上的伺服驅動器和 AC 逆變器中執行 DC 電壓感測。

特色資源

參考設計
  • TIDA-01541 – 適用於三相逆變器的高頻寬相位電流和直流鏈路電壓感測參考設計
  • TIDA-010255 – 適用於機器人和伺服驅動器的 230VAC、2kW 三相 GaN 逆變器參考設計
  • TIDA-00366 – 具有電流、電壓和溫度保護功能的強化型隔離式三相逆變器參考設計
產品
  • AMC0386-Q1 – 整合電阻分頻器與外部時脈的車用 AC 輸入隔離調變器
  • AMC0311R-Q1 – 適用於 DC 電壓感測且具有比率輸出的車用、2V 輸入強化型隔離放大器
  • AMC0330R-Q1 – 適用於 AC 電壓感測且具有比率輸出的車用 ±1V 輸入強化型隔離放大器
硬件開發
  • AMC038XEVM – AMC038x 評估模組
  • DIYAMC-0-EVM – 通用自製 (DIY) 隔離式放大器和調變器評估模組
技術資源

非隔離式電壓感測解決方案

以精密電阻器組合實現準確的高電壓感測

我們的積體電路封裝高電壓電阻分壓器可對高電壓執行精確衰減,並可在下游採用低電壓元件安全實作。

單晶片衰減可縮減整體解決方案尺寸,並透過指定最大比率漂移和較少暴露點提升準確度,與個別電阻器鏈相較之下相比,可減少電路板層級洩漏。我們精密匹配的電阻器產品組合也包括用於建立離散式差動放大器的網路,確保差動至單端轉換的高精密度。

Featured products for 高電壓
新產品 RES60A-Q1 預覽 具備 12.5MΩ 固定輸入的車用 1400V 匹配薄膜電阻分壓器網路
RES11A 現行 具備 1kΩ 固定輸入的低雜訊匹配薄膜電阻分壓器網路
RES11A-Q1 預覽 具備 1kΩ 固定輸入的車用低雜訊匹配薄膜電阻分壓器網路

測量接地相對電壓

單端電壓感測涉及測量相對於通用接地參考的電壓訊號。其可讓您透過簡單直覺得方式來緩衝或放大訊號,並將複雜性降到最低。我們的放大器專為高精密度與成本效益應用中準確且可靠的單端電壓感測所設計。

Featured products for 單端
OPA2391 現行 雙路、微功耗、高速功率比、低偏壓電流 RRIO 精密運算放大器
TLV9052 現行 適合成本最佳化應用的雙路、5.5-V、5-MHz、15-V/μs 電壓轉換率、RRIO 運算放大器
OPA2387 現行 超高精密度零飄移低偏壓電流運算放大器

差動至單端轉換,具有用於精密感測的廣泛共模電壓

我們的差動放大器支援高達 ±275V 的廣泛共模範圍和均一增益運作,因此可在高電壓精密感測應用中實現差動輸入至單端輸出轉換。這些放大器透過整合薄膜精密電阻器和專利 e-Trim™ 技術,實現具有低增益誤差和高共模拒斥的準確性能。

Circuit design
High common-mode differential input voltage to ±10-V ADC input circuit (Rev. A)
本文件展示使用差動放大器或儀器放大器,將具有高共模電壓的訊號轉換爲 ADS86xx 系列可接受電平的優點和缺點。
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Application brief
Supporting High Voltage Common Mode Using Difference Amplifier
在可編程邏輯控制器類比輸入模組中支援高共模最符合成本效益的方式,即是透過差動放大器。
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Application brief
Supporting High Voltage Common Mode Using Difference Amplifier
INA500x 提供在分離設計價格範圍內的整合式設計,重新定義了差動放大器環境。
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Featured products for 差動
INA500 現行 低功率、大於 1MΩ RIN、13.5µA IQ、小尺寸衰減差動放大器
INA148-Q1 現行 汽車類 +-200V 共模電壓差動放大器
INA149 現行 高共模電壓差動放大器

針對廣泛共模範圍,運用電源監控達到系統最佳化

縮減系統尺寸和成本,同時維持高性能。我們的數位電源監控器,可在單晶片解決方案中測量電壓、電流、功率,能源和電荷。此產品組合包括具備警示功能的版本,可執行 1000A 至 100mA 的數十年電流感測,或是採用我們 EZShunt™ 技術的整合式分流。

我們的功率量測類比轉數位轉換器 (ADC) 支援多通道的準確同時取樣,同時提供廣泛的動態範圍與低功耗。

Application brief
Energy and Power Monitoring with Digital Current Sensors
隨著對電源效率系統的需求持續增加,準確監控系統功耗也越發重要。
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Application note
How EZShunt Technology Simplifies and Reduces Error in Shunt-Based Designs
傳統電流感測放大器設計採用外部分流電阻器來監控電源,而我們的 EZShunt 技術則有助於整合分流功能與數位轉換。
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Featured products for 電源監控
INA700 現行 使用 EZShunt™ 技術,採用 WCSP 封裝的 40-V 16 位元 I²C 輸出數位電源監測器
INA780B 現行 具 400-µΩ EZShunt™ 技術的 85-V 16 位元 I²C 數位電源監控器
新產品 INA4235 現行 具有 I²C 介面的四通道、16 位元、超高精密度、電流、電壓、電源與能量監控器

電壓感測可針對過電壓,欠電壓與瞬態突波提供防護

適用於保護的電壓感測有助於防護電壓量測系統,使其免受潛在損壞與不準確的影響。其中包括可管理過高電壓位準的過電壓保護、可在壓降期間維持系統可靠性的過電壓保護,以及可防止快速突波或突波的瞬態保護。

我們的產品組合包括高速放大器、比較器以及具有整合式參考的放大器,可為要求嚴苛的應用提供快速反應和精準的量測能力。

Application brief
Designing CC-CV Feedback Circuits With the TL103WB
在電池充電應用中,成本最佳化的定電流 (CC) 和定電壓 (CV) 設計可協助您在不產生高昂成本的情況下,實現充分的充電性能。
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資源
具有比較器電路的過電壓保護
此過電壓防護電路採用配備推拉輸出級的高電壓比較器,可控制將電源連接至負載的 P 通道 MOSFET。
Circuit design
How to Protect 48-V Batteries from Overcurrent and Undervoltage
隨著電動自行車和其他電池輔助車輛日漸受到歡迎,結合欠電壓保護與過電流保護可確保 48V 電池安全運作。
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Featured products for 保護
TL103WB 現行 具有內部參考的雙路、36V 1.2 MHz 低偏移運算放大器
TLV1812 現行 雙路微功耗高電壓比較器
TLV9022 現行 具有開漏輸出的雙精密度比較器

了解相關技術

透過為因應高壓系統需求而設計的裝置,實現卓越可靠性。

在隔離式和非隔離式系統中,
實現準確且快速的電流感測。

以更低的系統成本、更高的可靠性隔離提升安全性。