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ACPL-7970-300E 发布时间 时间:2025/12/28 8:57:06 查看 阅读:10

ACPL-7970-300E 是由 Broadcom(博通)推出的一款高精度、隔离式 Σ-Δ 调制器,专为工业电机控制、逆变器系统和电流检测应用设计。该器件结合了高性能的模拟前端与单通道光耦合隔离技术,能够将模拟输入信号转换为高速、1位的数字流输出。这种架构非常适合需要高共模瞬态抗扰度(CMTI)、高线性度和长期稳定性的隔离电流或电压测量场合。ACPL-7970-300E 采用 8 引脚宽体 SO-6 封装,具备增强型绝缘性能,支持最高 5000 VRMS 的隔离电压,符合 UL、CSA 和 IEC/EN/DIN EN 60747-17 等国际安全标准。其工作温度范围为 -40°C 至 +125°C,适合在恶劣工业环境中稳定运行。该芯片通常用于三相电机驱动中的相电流采样、太阳能逆变器中的直流母线电流监测以及电动汽车充电系统中的高边电流感测等场景。内置的Σ-Δ调制器以过采样方式工作,可将模拟差分输入信号转换为频率为 10 MHz 或更低的数字比特流,便于后端控制器通过 sinc 滤波器进行解调处理,从而还原出高分辨率的电流/电压数据。此外,该器件具有出色的温度稳定性和时间稳定性,避免了传统霍尔效应传感器常见的漂移问题,提供更可靠的闭环控制能力。

参数

型号:ACPL-7970-300E
  制造商:Broadcom Limited
  封装/外壳:SO-6,8引脚宽体
  通道数:1 通道
  隔离电压:5000 VRMS(1 分钟,UL 1577)
  最大共模瞬态抗扰度(CMTI):15 kV/μs(典型值)
  数据速率:最高支持 10 Mbps
  输出类型:开集电极(需上拉电阻)
  电源电压(VDD):4.5 V 至 5.5 V(次级侧)
  参考电压输入范围:±250 mV(满量程)
  非线性误差:±0.1% FSR(典型值)
  增益误差:±5%(最大值)
  增益温漂:±50 ppm/°C(典型值)
  信噪比(SNR):85 dB(典型值,78 kHz 带宽)
  有效分辨率:12.5 位(典型值)
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  安全认证:UL 1577、IEC/EN/DIN EN 60747-17、CSA
  带宽:80 kHz(-3dB)
  响应时间:1.5 μs(典型值)

特性

ACPL-7970-300E 具备卓越的电气隔离性能与高精度模拟信号采集能力,广泛应用于对系统安全性与测量精度要求极高的工业控制系统中。其核心特性之一是采用了先进的 Σ-Δ 调制技术,能够将微弱的模拟差分输入信号(如来自分流电阻的毫伏级电压)精确地转换为高速数字比特流输出,从而实现从高压侧到低压控制侧的安全信号传输。这种调制方式具有优异的噪声抑制能力和高信噪比(典型值达 85 dB),即使在高频开关环境如 IGBT 或 SiC MOSFET 驱动电路中也能保持稳定的测量性能。
  该器件具备高达 15 kV/μs 的共模瞬态抗扰度(CMTI),确保在存在剧烈电压跳变的高压桥式电路中不会产生误码或信号失真,这对于三相逆变器中上下桥臂频繁切换的应用至关重要。同时,其非线性误差仅为 ±0.1% 满量程,增益温漂低至 ±50 ppm/°C,意味着在整个工作温度范围内都能维持高度一致的测量结果,显著优于传统的光耦或霍尔传感器。
  ACPL-7970-300E 支持单电源供电(VDD = 5V),输出为开集电极结构,兼容多种逻辑电平接口,并可通过外部上拉电阻连接到不同电压域的微控制器或 DSP。它还集成了输入过载保护功能,当输入信号超出范围时,输出会持续为逻辑“1”,便于系统识别故障状态。此外,该器件采用 SO-6 宽体封装,爬电距离大于 8 mm,满足加强绝缘要求,适用于功能安全等级较高的系统设计(如 SIL 或 PL 等级)。
  值得一提的是,ACPL-7970-300E 不依赖 LED 发光强度稳定性,而是基于专利的 BCDMOS 工艺和集成光电探测器阵列,避免了传统光耦因老化导致的性能衰减问题,实现了长达数十年的使用寿命和长期可靠性。这使得它成为伺服驱动器、UPS、工业机器人和新能源发电系统中理想的电流检测解决方案。

应用

ACPL-7970-300E 主要用于需要高精度、高隔离度和强抗干扰能力的电流检测应用。典型应用场景包括工业自动化领域的交流伺服电机驱动器和变频器中的相电流采样,其中它常被用来监测三相逆变器输出到电机绕组的实时电流,供数字信号处理器执行矢量控制算法(如 FOC)。在太阳能光伏逆变器中,该器件可用于检测直流母线上的输入电流,实现最大功率点跟踪(MPPT)和过流保护功能。同样,在不间断电源(UPS)、电动汽车车载充电机(OBC)及直流充电桩中,ACPL-7970-300E 可完成高边电流传感任务,准确反馈负载电流信息以保障系统的安全运行。
  此外,该芯片也适用于工业 PLC 模拟量输入模块、智能断路器、储能系统电池管理系统(BMS)中的电流监控单元,以及各类使用分流电阻进行隔离式测量的电力电子设备。由于其出色的温度稳定性和长期可靠性,特别适合部署在高温、高湿或电磁干扰严重的工业现场环境。配合外部 sinc 滤波器(可在 FPGA 或专用协处理器中实现),可以重构出高分辨率的电流数据,满足现代数字控制环路对快速响应和低延迟的要求。

替代型号

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ACPL-7970-300E参数

  • 数据列表ACPL-7970
  • 标准包装50
  • 类别隔离器
  • 家庭专用型
  • 系列-
  • 类型三角积分调制器
  • 电压 - 隔离5000Vrms
  • 输入类型DC
  • 电源电压3 V ~ 5.5 V,4.5 V ~ 5.5 V
  • 工作温度-40°C ~ 105°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳8-SMD(300 密耳)鸥翼型
  • 供应商设备封装8-SMD 鸥翼型
  • 包装管件