【经验】关于纳芯微隔离放大器NSI1312D-DSPR的负压采样精度偏低问题经验分享
在硬件电路中都要涉及交流，直流电压采样，采集电压用于反馈给主控芯片，参与控制算法的运行和保护，应用于汽车、工业、大功率电源中的交流和直流电压检测。针对电压采样目前就两种方案，第一就是采用高阻方式分压+非隔离运放+MCU集成的ADC来采样，第二种为采用隔离放大器可支持差分或单端模拟输出，可以直接接到MCU的ADC I/O口，如下1图两种电压采用方案。
图1 非隔离采样和隔离采样方案
本文重点介绍纳芯微隔离电压放大器，NSI1312D-DSPR，支持±1.2V双向线性输入电压的同时支持采集交流和直流的电压，放大增益为1，采样电压更精确，通过选择合适的采样的电阻，NSi1312D在满幅输入下可满足±0.5% @25℃，±1.5% @-40~125℃的精度要求。
在APF产品母线采样设计过程中要求母线电压正电压和负电压都要采集，精度有要求1000V是3%，750V是1%，如下图电路，BUS正和BUS负都是通过高阻分压方式，进入隔离放大器NSi1312D，进行隔离，然后通过后级非隔离运放放大反馈给MCU的ADC I/O口，通过如下电阻参数测试验证，发现采样的正母线电压精度是比较好的，和理论计算值相近，但是负母线电压采样的值，同理论计算值相比，偏差比较大，而且输入负压经过采样电阻后的值差别很大，输入负压时变成非线性。如下图3 实测采样数据。
图2 NSI1312D的正负母线电压采用电路图
图3 NSI1312D的正负母线采样实测数据
通过电路分析，基本没太大问题，因此通过几下几个方向排查，把后面的隔离芯片断开，负电压测量的很准，本来想着修改后级运放的放大倍数，但是由于前面这个电压变成非线性的了，修改放大倍数无意义，会导致精度不够。因此怀疑是隔离芯片NSI1312D接入之后在负压输入端存在偏置，导致采用负压精度不够，目前有一个解决方案就是通过调整R18的电阻值，将6.2K减小，使采样电压进入隔离运放的电压小于0.5V，通过实际测试验证，如下表测试数据，来看，负压采样精度比较好。
图4 调整输入NSI1312D的电压小于0.5V 测试结果
综上实验验证，当在采用直流正负母线，电压时，如果发现负压采样的精度偏差大的话，可通过调整R18的电阻值，将6.2K减小，使采样电压进入隔离运放的电压小于0.5V，负压采样精度比较好。
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