时间:2025/12/28 12:22:12
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ZQ9712是一款由国内厂商推出的单通道隔离式Σ-Δ调制器,主要用于高精度电流和电压检测应用。该器件通过片上集成的高阶Σ-Δ调制器,将模拟输入信号转换为高速1位数字比特流,输出数据可通过标准数字隔离技术实现电气隔离,适用于需要高共模瞬态抗扰度(CMTI)和强抗干扰能力的工业控制、电机驱动、电源管理和可再生能源系统等场景。ZQ9712采用小型化SOIC-8封装或类似宽体封装,内置增强型电容隔离栅,支持高达5kVrms的隔离耐压,符合UL1577和IEC 60747-5-5等安全标准。其工作温度范围通常为-40°C至+125°C,适合在恶劣工业环境中长期稳定运行。该芯片的输入端具备宽输入电压范围和过压保护功能,能够直接与分流电阻或霍尔传感器连接,无需额外的信号调理电路,简化了系统设计并提高了整体可靠性。
类型:单通道隔离式Σ-Δ调制器
供电电压(VDD1/VDD2):3.0V ~ 5.5V
输入电压范围:±250mV(典型)
参考电压:2.5V 内部基准或外部参考可选
输出数据速率(ODR):10MHz 至 20MHz 可配置
信噪比(SNR):≥85dB(有效分辨率约14位)
非线性误差(INL):<±0.1% FSR
共模瞬态抗扰度(CMTI):>100kV/μs(典型)
隔离电压:5000Vrms(1分钟,UL认证)
工作温度范围:-40°C ~ +125°C
封装形式:SOIC-8宽体封装
ZQ9712的核心特性之一是其高精度Σ-Δ调制技术,采用高阶(通常为二阶或三阶)调制器架构,能够在较宽的输入频率范围内实现优异的信噪比和动态范围,确保对微弱模拟信号的精确数字化。该芯片的调制器输出为单比特数字流,数据速率可达20MHz,配合外部的数字滤波器(如FPGA或专用DSP中的SINC滤波器),可重构出高分辨率的数字信号。这种架构特别适用于需要高实时性和高精度的电流采样场合,例如伺服电机控制中的相电流反馈。
另一个关键特性是其增强型片上电容隔离技术。ZQ9712内部集成了高可靠性的双电容隔离屏障,能够在高压差环境下稳定传输数据,同时阻断地环路和噪声传导。该隔离结构具备极高的共模瞬态抗扰度(CMTI),即使在快速开关的功率器件(如IGBT或SiC MOSFET)产生的高频噪声干扰下,也能保证数据完整性,避免误触发或采样失真。此外,隔离电源部分支持双向通信和时钟同步功能,允许主控侧向传感器侧提供时钟信号,从而简化系统时序设计。
ZQ9712还具备良好的系统集成能力。其输入级经过优化设计,具有低偏置电流和低温漂特性,能够在长时间运行中保持测量稳定性。芯片内置的诊断功能包括开路检测、短路监测和参考电压监控,可在异常情况下发出故障标志,提升系统的安全性与可靠性。由于采用小尺寸封装,ZQ9712非常适合PCB空间受限的应用场景。同时,其低功耗设计(典型工作电流小于5mA)有助于减少热积累,提高系统整体能效。
ZQ9712广泛应用于需要高精度、高隔离性能的工业电子系统中。在交流伺服驱动器和变频器中,它常用于采集电机三相绕组的电流信号,通过分流电阻将电流转换为电压后送入ZQ9712进行隔离采样,再由控制器执行FOC(磁场定向控制)算法,实现高效精准的电机控制。在光伏逆变器和储能系统中,ZQ9712可用于直流母线电流或电池充放电电流的监测,其高CMTI特性能够有效抑制功率桥臂开关噪声对采样电路的影响,保障系统安全运行。
在电动汽车车载充电机(OBC)和DC-DC变换器中,ZQ9712也被用于高压侧电流检测,配合隔离电源模块实现主控MCU与高压侧的完全电气隔离。其高线性度和低温漂特性确保了在宽温范围内仍能保持一致的测量精度,满足汽车级应用的严苛要求。此外,在工业PLC模块、智能电表、UPS不间断电源以及工业机器人关节驱动单元中,ZQ9712均可作为核心的隔离采样元件,替代传统的光耦+运放方案,显著提升响应速度和长期稳定性。
由于其数字输出接口兼容CMOS/TTL电平,ZQ9712可直接连接FPGA、DSP或带有SINC滤波器的微控制器(如TI的C2000系列或ST的STM32G4/H7系列),便于构建高性能数字控制系统。其标准化封装和引脚布局也有利于现有产品的升级替换,降低开发周期和成本。
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