解析基于格励微GLa1301隔离运放的隔离电流采样技术

时间： 2024-08-21 来源：GLW（数字隔离器专家公众号）

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在电源、电机等电力电子系统中，需要精确检测回路中的电流，如电机系统中需要精确检测电机电流以便精确控制电机扭矩；在电源系统中需要精确检测输出电流，以便进行故障保护；在大功率系统中，上述电流检测电路均需要采用隔离方案，用来保护控制系统避免电流检测电路存在的高压伤害。

格励微提供了GLa系列隔离运放，可以满足上述场景中电流和电压隔离采样需求，本文基于格励微GLa1301芯片对隔离电流采样进行详细介绍。

1、电流采样典型应用

GLa1301是一款隔离型运算放大器，如下表所示按照输入信号幅度分别可以将±50mV、±100mV、±250mV差分输入信号转换为1.44V共模电压的±2.0V的差分输出信号。

一种典型应用原理图如下所示，在电流回路中串接采样mΩ级采样电阻，电流流过采样电阻形成压降，GLa1301隔离运放将该电压信号放大并隔离传输到输出侧，再接入差分输入的模数转换器（ADC）即可转换为数字量。其对应电路如下图1所示：

图1 GLa1301差分输出电路

当后端ADC为单端输入时，可以采用一个差转单电路，将差分输入信号转化为单端信号，再接入单端模数转换器（ADC），即可转换为数字量。其对应电路如下图2所示：

图2 GLa1301单端输出电路

2、电路参数设计考虑

2.1 采样电阻选型

采样电阻的阻值需要根据最大采集电流和隔离运放输入范围来选择，以250mV输入范围、12.5A最大电流为例，参照下式可以选择20mΩ的采样电阻。

确定阻值后，需要注意此时采样电阻上最大功率可以达到3.125W。

如上所示，采样电阻需要具有较小的电阻和较好的散热，因此一般采用锰铜电阻，其实物图如下所示。

图3 锰铜电阻实物图

2.2 采样电路设计

在实际系统中，输入端可能存在共模或者差模干扰信号，为了提高采集精度，可以在输入端增加想用RC滤波电路，抑制共模和差模噪声对系统精度的影响，其中接地电容C6和C7用于滤除共模干扰；电容C8用于滤除差模干扰。其电路图如下图所示：

图4 输入端滤波电路图

2.3 PCB设计考虑

由于采样电阻较小，PCB布线产生的寄生电阻也会影响电流采样精度。其中图5a的布线方式，GLa1301输入端采集到的电压不仅包含采样电阻压降，同时还包含了焊盘及部分PCB走线的寄生电阻导致的压降，该部分寄生电阻受温度和加工工艺影响，会产生较大偏差，从而影响采集精度；与图5a相比，图5b采用开尔文布线，仅采集采样电阻的压降，采样精度更高，因此推荐采用图5b所示开尔文布线方式。

3、故障监测模式

GLa1301的正常工作条件为输入侧电源工作范围为3.0V~5.5V，输入信号幅度≤±250mV，在实际系统中，当输入侧电源电压异常或输入信号幅度超出正常量程时，GLa1301输出侧对应的输出状态为：

· 当输入信号超出输入差分信号范围时，GLa1301输出差分信号同步输出±2.56V电压；

· 当输入端电源电压掉电时，GLa1301输出-2.56V电压。

4、应用注意

GLa1301芯片左右两侧独立供电，在实际应用中存在两种供电方案，图6a所示，可以从母线电压上采用非隔离DC/DC转换器供电，图6b可以从控制侧采用隔离电源独立供电，两种电路图如下所示：

其中图6a所示母线供电方案在实际应用中存在以下缺点：

· 在母线电压上电或下电过程中，DC/DC转换器输出需要建立时间，其上电与母线上电之间存在一定的滞后，无法及时为GLa1301供电，因此在母线上、下电无法实时监控母线电压变化情况；当母线电压较低，DC/DC转· 换器不足以产生正常工作电压，此时GLa1301输出侧仅能输出告警信号，无法准确识别母线实际电压；

· 电路母线电压上存在较大的噪声，该噪声会通过DC/DC转换器作用到GLa1301电源端，从而影响信号采集精度；

与母线供电方案相比，独立供电方案电源噪声较低，且其供电时序与母线供电完全独立，可以避免上述问题，因此推荐图6b所示的独立供电方案！

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Nisshinbo（日清纺）车载用芯片选型指南（中文）

目录- 公司简介品质等级及长期供货计划车载应用框图车载用芯片推荐产品产品封装一览产品索引

型号- R1515,R1516,R1513,R1514,NJW4182-T1,R1517,NJU7089,R1518,RP115-A,R1513-K,RP130-A,R3134,R1511,R5109-J,R1510,R1191,NR4250-P,NJG1187KG1,NJW2369,R1513-A,R5109-A,R1190,NSNJ9205,R3120XXXXA-A,R1526,R3151XXXXE-A,R1524,R1525,R3119XXXXA-J,NV3601-P,NJU7077,NJU7870,R1524-K,NA1150,NSNJ9208,NC2905-P,R3500-A,R8156,R1524-A,R8153,R8152,R1273-A,R3500-K,R8155,R8154,RN5T569,R3150XXXXB-J,R8151,RP550,NV3601-Q,R8150,NJG1814MD7,R1245-J,NJG1175KG1,NJU77701,NJG1159PHH-A,RP108,R3154,R3152,NJW4760,R3151,R1260-A,R8160,NJG1801AKGC-A,NJG1182UX2,R1260-K,R1245-A,NJW4106-T1,R3120XXXXE,R3151XXXXF-A,NV3600-P,NJU7890,NSNJ9200A,NV3600-Q,R3120XXXXA,R1540,R5106,R5107,R1525-K,NJG1804K64,R5108,R5109,NJG1150UA2,R5104,R5105,R1540-K,NJG1815AK75-A,R3160,NJU72015,R1525-A,R1272-A,R5114-K,NJW4171-T1,R1540-A,R1272-K,NL6012,R5114-A,R8315XXXXA,NJW4105-T1,RP550-A,NV3601,R8315XXXXB,R8315XXXXE,R1560-A,R8315XXXXF,NV3600,NJG1681MD7,R1276,NJG1669MD7,R1511-K,NJG1155UX2,R1278,R1560-K,NJW4107,NJW1871,NJW4106,NR1640,NJW4105,NR4252-P,NJW4104,R1272,NJM2369,R1511-A,R1273,R8300XXXXA,ND1433,R1270,R1150,R1271,MUSES8920A,R8300XXXXE,R8300XXXXG,NR1640-Q,NR1640-P,NJM41001,NJM41005,R5524,R5115-K,R8359,R8358,NJG1684ME2,R5523,R8355,RN5T5611-K,NJW4116,R8357,R8356,R1163,R1271-A,NJW4110,NR1700-P,NJG1818K75,NJM2815,NJM2816,R1271-K,RP510,R5115-A,NP8700-P,PR550,R1561-A,R3118,R3117,R3116,NJM2904B,R1561-K,NJG1144KA1,NJM8208,R1290,R3152-A,R1170,NJW4203,NR4254,R1294,R1171,R1172,NJM2903,R8360,R3152-K,RN5T569-A,RP108-A,R1278-K,NJU72060,NJU71091,NR4250,R5116-K,NJG1801BKGC-A,NJU71094,NR4252,R3121XXXXE-A,NJM11100-T1,R1500,R1501,R1180,NT1192FAAE1S,R3121,R3121XXXXE-K,R1270-A,NJM2119,R1270-K,R5116-A,R1278-A,NJW4750-T1,R3150XXXXA-J,NP4271,R1517-K,NJM2879-H,R3117-A,R5105-J,RN5C750,RP111-A,R1517-A,RP510-A,R1114,RP510-K,NR4254-P,R3120XXXXE-A,NJW4142,NJW4140,RP111-J,R5105-A,NC2905,NJU77572,NJG1187AKGC-A,R3151XXXXA-A,NC2780-P,NJU8759A,NC2780-Q,NJU7907A,R5117-K,R1245,R3119XXXXE-J,NJG1186PJL,R5117-A,NJW4830,R3150XXXXF-J,RP506-A,NJM11100,NJG1809ME7,NJW4154,RP154,RP506-K,NJU72090,NJM8080,RP171-J,R1518-K,R3154-R,R3116-A,NJU72097,R5106-J,NJG1802K51,NJM8087,NJW4119,R1518-A,RP171-A,R5106-A,R3154-A,R1130,RP506,NJM12884,NJG1173UX2,RP170,RP171,R1276-K,R3151XXXXB-A,NJU77552,R3121XXXXG-A,NJG1801K75,NJM8532,R1276-A,R5110-K,NT1189GDAE3S,R3121XXXXG-K,NJW4133,R1260,NJW4132,R5110-A,NJU7046,NJU7047,NJU77242,RP132-J,NJG1170UX2,R3119XXXXA,NJW4152-BA,R3119XXXXE,R5117,R5107-J,NJG1806K75,RP132-A,NJG1817ME4,R5114,NJW1871A,R5115,R5116,R3160-A,R5110,R5107-A,R5111,R3121XXXXG,R5112,RN5T5611,R3121XXXXA,NP8700,NT1191GEAE3S,NJG1815K75,R3121XXXXE,NJW4182,NJG1169UX2,NJU7367B,R3151XXXXE,R1526-K,R3151XXXXF,R3151XXXXA,R1560,R1561,R3151XXXXB,NJW4868,R3500,R1526-A,NJW1241,NJW1240,R5111-K,NJG1812AMET-A,NJW4750,R3160-K,RP111,R5111-A,RP115,NJU77582,R3118-A,NJW4107-T1,RP154-A,R1211,R5108-J,NJG1161PCD,R5108-A,NC2780,NJW4841,NJG1682MD7,NJU7907B,R3118-K,NR1700,NJU7057,NJW4175-T1,R3121XXXXA-A,NM12884-H,R3121XXXXA-K,R3150XXXXE,R3150XXXXF,R1580,R5112-K,NJU77903,NJM2879,RP130,NJW4175,NP4271-P,RP132,R5112-A,R3150XXXXE-J,NJW4171,R3150XXXXA,R3150XXXXB

2023/3/29 - NISSHINBO - 选型指南代理服务技术支持批量订货

Rohm汽车应用手册

描述- 本资料介绍了罗姆半导体集团在汽车电子领域的应用和解决方案。内容包括罗姆的垂直统合型生产体制，以确保产品质量和稳定供应；丰富的产品阵容，涵盖功率半导体、模拟半导体、IC、模块等，满足不同汽车应用的系统级解决方案；以及针对不同开发阶段的在线设计支持和仿真工具。此外，还强调了罗姆在xEV、Body ECU、ADAS/Infotainment、LED Lighting等领域的具体产品和技术优势。

型号- YQ10RSM10SD,BD52W04G-C,MCR01MZPF4302,BD900N1W,YQ12RSM10SD,YQ15RSM10SD,MCR01MZPF4702,SCT4062KW7HR,BR25H020,BR24H64,RB088LAM-60TF,YQ20BM10SD,BD933N1,SCT4045DRHR,PSR400,BD9P205EFV-C,MCR01,BD5310XG-CZ,LTR18,YQ3LAM10D,BD52W01G-C,SCT4026DEHR,SCT4062KRHR,BR25H128,BR25H010,BR25H1M,BR25H256,BD53103G-CZ,RB520ASA-30FH,RB551ASA-30FH,RB088LAM-60TFV,BD53106G-CZ,BM2LE160FJ-C,BV1LE080EFJ-C,YQ2LAM10B,SCT4045DEHR,BD54105G-CZ,BR24H01,MCR01MZPJ000,BR25H320,BM2LE250FJ-C,BR24H02,RGW00TS65CHR,BR24H04,YQ2MM10A,BR25H040,RB751ASA-40FH,BV1LE250EFJ-C,BR25H160,BR24H08,SCT4026DW7HR,YQ40NL10CD,BD52W03G-C,RB520ASA-40FH,SCT4045DW7HR,BD48W00G-C,RGW80TS65CHR,LTR18 SERIES,RD3G04BBJFRA,MCR10 SERIES,BD53108G-CZ,BD54103G-CZ,BD52W06G-C,RB521ASA-30FH,BD63800MUF-C,BR24H512,BR24H256,MCR03EZPF4700,RB550ASA-30FH,SML-D12D1WT86,BR24HXXX-5AC,BD7XXL05G-C,SMLVN6RGBFU,BD54102G-CZ,BD950N1,BD48HW0G-C,REFLED003-EVK-001,REFLED003-EVK-002,SCT4036KEHR,BD9XXN1,REFLED003-EVK-003,YQ8RSM10SD,REFLED003-EVK-004,YQ5RSM10SD,BR24H128,MCR01MZPF1502,YQ3MM10B,YQ3RSM10SD,RB886ASAFH,BD53104G-CZ,YQ30NL10CD,BD52W05G-C,PSR,BM2LEXXXFJ-C,YQ30NL10SE,BD733L05G-C,SCT4062KWAHR,YQ30NL10SD,BD54107G-CZ,SML-D12FWT86,BD950N1W,BD725L05G-C,BM2LE040FJ-C,BR24H16,BD933N1W,BD730L05G-C,BD750L05G-C,RQ3L120BKFRA,BR24H1,BD900N1,PSR350,MCR10,BD52W02G-C,SCT4036KRHR,BR25HXXX-5AC,BR25H512,BM2LE080FJ-C,BR25H640,BD53105G-CZ,BR25H080,PSR100,BD82A26MUF-M,PSR500,YQ2VWM10B,YQ20NL10CD,LMR1901YG-M,RGW60TS65CHR,BD5410XG-CZ,SCT4062KEHR,BV1LE040EFJ-C,BD9P105EFV-C,MCR01MZPF1002,YQ1VWM10A,BD54104G-CZ,YQ60NL10CD,BD9S402MUF-C,SCT4045DWAHR,YQ20NL10SE,BV1LE160EFJ-C,MCR01MZPF8201,YQ20NL10SD,BD53107G-CZ,BR24H32,YQ5LAM10C,YQ5LAM10D,YQ5LAM10E,SCT4026DRHR,PSR330,SCT4026DWAHR,BV1LEXXXEFJ-C,MCR01 SERIES

2024/4/19 - ROHM - 应用及方案 - Ver.3.0 代理服务技术支持批量订货

中科格励微（GLW）成立于2017年，是由中国科学院自动化研究所孵化的，专注于数字隔离技术研究和高性能隔离产品研发和销售的集成电路设计企业，是高可靠隔离型集成电路产品供应商，格励微专注于产品高的性能、高可靠、低成本实现，为助力客户的成功持续努力。

数字隔离器隔离栅极驱动器总线收发器隔离运算放大器隔离采样芯片隔离总线芯片隔离电源芯片电源管理芯片

代理服务线上商城技术资料

芯谷科技（Silicore）模拟和数模混合IC选型指南（中文）

描述- 公司聚焦于模拟、数模混合电路产品开发，承接定制化集成电路开发设计及生产测试服务，并为客户提供具有自主知识产权的系统解决方案。

型号- D8051,D8052,D32F103,D8053,D32F104,D8054,D32F105,MXD2002,D4809,MXD2001,79LXX,MXD2000,D4890,D7000,D70XX,D1381,D337,D8634CF,D2068,D2587,LMV358,D1084-XX,D8600,D2502,MC34063A,D2985,D4800,D2503,D2107,D6287,D4140,D6283,D6282,D2630,D2596,D3842,D2632,D2631,78SXX,D2076,D2504A,D7368,D3845,D3846,D1302,D3843,D3844,D54123B,D02,D2171,D2576HV,D3380,D358,D317HT,D4502,D8829,TS01S,D8543,S321,D8544,D7852,D1237,D2568,ULN2003,D7855,D3414,D34018,D54123,ULN2803,D8563,D1117-XX,B34063,D2212,WL431,D1122,D2577,D4510,D2576,WL432,D3308,D7500,D75XX,79XX,D3703,ULN2803L,D75232,D9741,D3361,GS069,D2030,D5020,D2596HV,D258,D2025,D5139,D2940,D4202,D5534,D5015,D3232,D5532,D4440,D133AL-XX,D8400,D8521,D7312,D8522,D8128,D8524,D31136,D2822,D2668,D7292,TS08N,D34118,D1509,S324,D706,D8541,D2822M,D8542,D4580,78MXX,TS223B,D7050,TS223C,D2951,D2950,D3485,D3121,78XX,D1507,D1085-XX,D3524,D3525,D336-5.0,D317L,D29150,S358,D29151,D29152,TS12,79MXX,D317,D2822ML,D8628,D2761,D8629,D1675,TS223,D4147,D4145,D3211,D1671,D6289,D2632A,D8227,D55125,D55127,D6208,TS06,TS04,GS016,D431L,D4560,KS4558,78LXX,D724,D723,D722,D721,D324,D2652,D4556,D2651,D321,D2650,D6212,D6211,D6299,D2631A,D8631,D2538,D8632,D8634,D1721,D336-2.5,D4558,D31101

2024/2/21 - 芯谷科技 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

Nisshinbo（日清纺）车载用芯片选型指南（英文）

描述- "Nisshinbo Micro Devices Inc. is the result of the integration of former New Japan Radio Co., Ltd. and former RICOH Electronic Devices Co., Ltd. Both companies, having contributed to expanding the Nisshinbo Group's microdevices business so far, will further grow as an ""Analog Solution Provider"" for growing markets by strengthening structure and achieving synergies through business integration.

型号- R1515,R1516,R1513,R1514,R1517,R1518,NJU7089,R3134,R1511,R1510,R1191,NJG1187KG1,R1190,NSNJ9205,R1526,R1524,R1525,NJU7077,NJU7870,NSNJ9208,NA1150,NJU72040,R8156,R8153,R8152,R8155,RN5T569,R8154,R8151,RP550,R8150,NJG1814MD7,NJG1175KG1,NJU77701,NJG1159PHH-A,RP108,R3154,R3152,NJW4760,R8160,NJG1801AKGC-A,NJG1182UX2,R3120XXXXE,NJU7890,NSNJ9200A,R3120XXXXA,NJG1186PJL-A,R1540,R5106,R5107,NJG1804K64,R5108,R5109,NJG1150UA2,R5104,R5105,R3160,NJG1815AK75-A,NJU72015,NT1191GEAE3A,NL6012,R8315XXXXA,NV3601,R8315XXXXB,R8315XXXXE,R8315XXXXF,NV3600,R1276,NJG1681MD7,NJG1669MD7,NJG1155UX2,R1278,NJW4107,NJW4106,NJW1871,NR1640,NJW4105,NJW4104,R1272,NJM2369,R1273,R8300XXXXA,R1270,ND1433,R1271,R1150,MUSES8920A,R8300XXXXE,R8300XXXXG,NJM41001,NJM41005,R5524,R8359,R8358,NJG1684ME2,R5523,R8355,NJW4116,R8357,R8356,R1163,NJW4110,NJG1818K75,NJM2815,NJM2816,RP510,NJW4152BA,R3118,R3117,R3116,NJM2904B,NJM8208,NJG1144KA1,R1290,R1170,NJW4203,R1294,R1171,R1172,NT1193FAAE1S,NJM2903,R8360,NJU72060,NJU71091,NJG1801BKGC-A,NJU71094,R1500,R1501,R1180,R3119XXXA,NT1192FAAE1S,R3119XXXB,NJM2119,NP4271,NJM8532T1,RN5C750,R1114,R8300,NJW4148,NJW4142,NJW4140,NC2905,NJU77572,NJG1187AKGC-A,NJU8759A,NJU7907A,NJU7047T1,R1245,NJW4830,NJM11100,NJW4154,NJG1809ME7,RP154,NJU72090,NJM8080,NJU72097,NJG1802K51,NJM8087,NJW4119,RP506,R1130,NJM12884,RP170,RP171,NT1195FAAE1S,NJU77552,NJM8532,NJG1801K75,NL9000,R1260,NJW4133,NJW4254,NJW4132,NJW4250,NJU7046,NJU7047,NJU77242,R3119XXXXA,NJW4152-BA,R3119XXXXE,R5117,NJG1806K75,NJG1812MET-A,R5114,NJG1817ME4,R5115,NJW1871A,R5116,R5110,R5111,R3121XXXXG,R5112,RN5T5611,R3121XXXXA,NP8700,NT1191GEAE3S,NJG1815K75,R3121XXXXE,NJW4182,NJU7367B,NJU77252,R3151XXXXE,R3151XXXXF,MJU71091,R3151XXXXA,R1560,R1561,R3151XXXXB,NJW4868,R3500,NJW1241,NJW1240,NJG1812AMET-A,NJW4750,RP111,RP115,NJU77582,R1211,NJG1161PCD,NJW4722,NJW4841,NC2780,NJG1682MD7,NJU7907B,NR1700,NJU7057,R3150XXXXE,R3150XXXXF,R1580,NJU77903,NJM2879,RP130,NJW4175,RP132,NJW4171,R3150XXXXA,R3150XXXXB

2024/1/18 - NISSHINBO - 选型指南代理服务技术支持批量订货

格励微新推GLa1200、GLa1301型高精度隔离型电流采样芯片，隔离耐压高达5700Vrms

GLW新推出的GLa1200、GLa1301高精度隔离电流采样器与高精度采样电阻配合，可满足高精度电流隔离采样要求。本次推出的GLa高精度隔离电流采样器与GLd隔离驱动器一起，可以为大功率电机驱动和电源变换系统中提供完整解决方案，欢迎大家选购。

2023-12-25 - 产品代理服务技术支持批量订货

数明半导体（Sillumin）伺服/变频驱动选型指南

目录- 伺服/变频驱动驱动芯片信号与接口芯片电源管理芯片非隔离驱动非隔离接口

型号- SILM515X,SILM59XX 系列,SILM5142SCM-DG,SLM2106SCA-13GTR,SLMI335CG-DG,SILM5150SDC-DG,SILM1057SEN-DG,SILM5202CM-AQ,SLM2136CF-DG,SLM7888,SILM6478GA-AQ,SILM514X,SILM5740F-DG,SILM52XX,SLMI332HCG-DG,SLM2181,SILM5721CM-DG,SILM105XS,SILM5206,SILM5722FCA-DG,SILM5851NHCG-DG,SILM1044SEN-DG,SILM5142S,SLM2106,SILM1044SCA-DG,SLM2103,SILM5991SHCG-AQ,SLM2104,SILM1057SCA-DG,SILM5721FCA-DG,SILM5932SHOCG-AQ,SLMI350DB-DG,SILM105XS系列,SLMI332CG-DG,SILM105X,SILM5852SHCG-DG,SLMI333CG-DG,SLM34X,SILM1040SCA-DG,SILM1050SCA-DG,SLM2136,SILM5720CM-DG,SILM6478CB-AQ,SLM7888MD,SILM6478,SILM1051SCA-DG,SLM346CK-DG,SLM343CK-DG,SLM340CK-DG,SILM104XS,SILM5741F-DG,SILM104X,SILM5722CA-DG,SILM57XX,SILM5150SCG-DG,SLM210X,SILM5740-DG,SILM1051SEN-DG,SILM5851NHCG-AQ,SILM5992SHCG-AQ,SLMI331HCG-DG,SILM574X系列,SILM5211CM-AQ,SILM1042SCA-DG,SLMI330CG-DG,SILM5991SHCG-DG,SLMI333HCG-DG,SLM7888CH,SILM1050SEN-DG,SILM1040SEN-DG,SILM5992SHCG-DG,SILM514XS,SLM2181CA-DG,SLM2103SCA-13GTR,SILM5722FCM-DG,SILM5720FCA-DG,SLM2104SCA-13GTR,SILM52XX系列,SLMI330HCG-DG,SILM5150S,SILM574X,SILM58XX,SILM5768,SILM5742-DG,SILM5932SHOCG-DG,SLM341CK-DG,SILM5721CA-DG,SILM5150SCM-DG,SILM572X系列,SILM5992,SLM345CK-DG,SILM5142SCG-DG,SILM585X,SLM2106SCJ-13GTR,SILM515XS,SLMI335HCG-DG,SILM5741-DG,SILM5720CA-DG,SILM5720FCM-DG,SLMI350,SILM104XS系列,SILM5144SCA-DG,SILM1042SEN-DG,SLMI33X,SLMI334CG-DG,SLM34X系列,SILM58XX 系列,SILM572X,SILM5144S,SILM59XX,SILM5721FCM-DG,SILM5722CM-DG,SLMI334HCG-DG,SILM5742F-DG,SLMI33X 系列,SLMI331CG-DG,SILM5200CM-AQ,SILM5852SHCG-AQ

2023/5/23 - 数明半导体 - 选型指南代理服务技术支持批量订货