1. Giới thiệu IC AMC1203
AMC1203 là IC bộ cách ly khuếch đại delta-sigma (Isolated Amplifier) dùng để đo dòng hoặc điện áp trong hệ thống công suất cao, chẳng hạn như bộ nghịch lưu (inverter), bộ sạc xe điện (EV charger), biến tần, hoặc mạch điều khiển động cơ.
IC này sử dụng cách ly quang điện (capacitive isolation) để truyền dữ liệu giữa phần tín hiệu đầu vào (công suất cao) và phần đầu ra (logic điều khiển) — giúp bảo vệ vi điều khiển khỏi điện áp cao, đồng thời đảm bảo độ chính xác cao trong phép đo tín hiệu tương tự.
2. Cấu tạo bên trong IC AMC1203
Bên trong AMC1203 gồm các khối chính:
-
Mạch khuếch đại vi sai đầu vào (Differential Amplifier).
-
Bộ chuyển đổi Delta-Sigma Modulator (ΔΣ Modulator) để biến tín hiệu tương tự thành chuỗi xung kỹ thuật số.
-
Mạch cách ly điện dung (Capacitive Isolation Barrier) để cách ly tín hiệu giữa hai miền điện áp.
-
Nguồn độc lập kép (VDD1, VDD2) cho hai phía cách ly.
-
Đầu ra dạng dữ liệu số (MDAT) đồng bộ với xung nhịp (MCLK).
3. Thông số kỹ thuật chính của AMC1203
Thông số | Giá trị điển hình |
---|---|
Điện áp cách ly (Isolation Voltage) | 4000 V RMS |
Dải điện áp đầu vào (VIN) | ±250 mV đến ±320 mV |
Điện áp nguồn (VDD1, VDD2) | 4.5V – 5.5V |
Dòng tiêu thụ | 10 – 15 mA |
Tần số xung đầu ra | 10 MHz (MCLK) |
Nhiệt độ hoạt động | –40°C đến +125°C |
Độ chính xác | ±0.1% |
Loại cách ly | Capacitive (digital isolation) |
Kiểu vỏ | SOP-8 (DUB package) |
Hãng sản xuất | Texas Instruments (TI) |
4. Sơ đồ chân và chức năng từng chân (AMC1203 SOP-8)
Chân | Ký hiệu | Chức năng |
---|---|---|
1 | VDD1 | Nguồn cung cấp cho khối đầu vào (Input Side Supply, 5V). |
2 | VIN+ | Ngõ vào khuếch đại dương (Tín hiệu đo dòng/điện áp dương). |
3 | VIN– | Ngõ vào khuếch đại âm (Tín hiệu đo dòng/điện áp âm). |
4 | GND1 | Mass phần đầu vào, chung với nguồn VDD1. |
5 | GND2 | Mass phần đầu ra, cách ly hoàn toàn với GND1. |
6 | MDAT | Ngõ ra dữ liệu (Data Output) dạng chuỗi xung bitstream. |
7 | MCLK | Tín hiệu xung nhịp đầu ra (Modulator Clock Output). |
8 | VDD2 | Nguồn cung cấp cho khối đầu ra (Output Side Supply, 5V). |
5. Nguyên lý hoạt động của AMC1203
-
Tín hiệu vi sai (±VIN) được đưa vào hai chân VIN+ và VIN–.
-
Bộ modulator delta-sigma nội bộ sẽ chuyển đổi tín hiệu tương tự thành dạng số (bitstream).
-
Tín hiệu sau đó được truyền qua lớp cách ly điện dung sang phía thứ hai của IC.
-
Phía đầu ra (VDD2, GND2) sẽ xuất dữ liệu số (MDAT) đồng bộ theo xung MCLK.
-
Bộ xử lý số (DSP hoặc vi điều khiển) có thể giải mã lại tín hiệu tương tự từ luồng bit đầu ra.
=> Nhờ đó, AMC1203 cho phép đo lường chính xác và cách ly an toàn giữa hệ thống công suất cao và mạch điều khiển logic thấp áp.
6. Ứng dụng của AMC1203
-
Đo dòng hoặc điện áp trong bộ biến tần (Inverter).
-
Giám sát dòng trong hệ thống pin năng lượng mặt trời (Solar Inverter).
-
Đo công suất đầu ra trong bộ sạc xe điện (EV Charger).
-
Mạch điều khiển động cơ 3 pha.
-
Các hệ thống cần cách ly tín hiệu đo lường và bảo vệ vi điều khiển.
7. Kích thước và kiểu dáng IC AMC1203
Đặc điểm | Thông số |
---|---|
Loại vỏ | SOP-8 (DUB) |
Chiều dài | ~5.0 mm |
Chiều rộng | ~4.0 mm |
Khoảng cách chân | 1.27 mm |
Nhiệt độ làm việc | –40°C đến +125°C |
Cách ly điện áp | 4000 Vrms |
Sắp xếp chân | 4 chân mỗi bên, đối xứng, có điểm đánh dấu định hướng. |
8. Cách kiểm tra và sử dụng IC AMC1203
Kiểm tra cơ bản:
-
Dùng đồng hồ đo diode kiểm tra giữa VDD1–GND1 và VDD2–GND2 → không được chập.
-
Không nên đo thông giữa GND1 và GND2 → phải cách ly hoàn toàn (vô hạn trở).
Kiểm tra hoạt động:
-
Cấp nguồn 5V riêng biệt cho cả VDD1–GND1 và VDD2–GND2.
-
Đưa tín hiệu vi sai ±250mV vào VIN+ / VIN–.
-
Quan sát xung logic tại chân MDAT (chân 6) bằng oscilloscope — sẽ thấy chuỗi xung có độ rộng thay đổi theo biên độ đầu vào.