TMCS1107A2BQDR

TMCS1107A2BQDR

  • 厂商:

    BURR-BROWN(德州仪器)

  • 封装:

    SOIC-8

  • 描述:

    电流传感器 1 通道 霍尔效应 双向 8-SOIC(0.154",3.90mm 宽)

  • 数据手册
  • 价格&库存
TMCS1107A2BQDR 数据手册
TMCS1107 ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 TMCS11073% 精度、基本型隔离霍尔效应电流传感器,具有 ±420V 工作电压 1 特性 3 说明 • 总体误差:典型值 ±1%,最大值 ±3%,–40°C 至 125°C – 灵敏度误差:±0.9% – 失调电压误差:40mA – 温漂 0.2mA/°C – 线性误差:0.5% • 多个灵敏度选项: – TMCS1107A1B/U:50mV/A – TMCS1107A2B/U:100mV/A – TMCS1107A3B/U:200mV/A – TMCS1107A4B/U:400mV/A • 零漂移内部基准 • 双向和单向电流感应 • 工作电源电压范围:3V 至 5.5V • 信号带宽:80kHz • 3kVRMS 隔离额定值 • 稳健的 420V 使用寿命内工作电压 • 安全相关认证 – UL 1577 组件认证计划 – IEC/CB 62368-1 TMCS1107 是一款电隔离霍尔效应电流传感器,能够 测量直流或交流电流,并具有高精度、出色的线性度和 温度稳定性。低漂移、温度补偿信号链可以在器件的温 度范围内实现 400 V 额定市电电压 ≤ 150VRMS I-IV 额定市电电压 ≤ 300VRMS I-III 最大重复峰值隔离电压 交流电压(双极) 420 VPK 最大工作隔离电压 交流电压(正弦波);时间依赖型电介质击穿测 试,请参阅 297 VRMS 直流电压 420 VDC 4242 VPK 6000 VPK II 材料组别 过压类别 VIORM VIOWM VIOTM 最大瞬态隔离电压 VTEST = VIOTM = 4242VPK,t = 60s(鉴定测试) VTEST = 1.2 × VIOTM = 5090VPK,t = 1s(100% 生 产测试) VIOSM 最大浪涌隔离电压(2) 符合 IEC 62368-1 的测试方法,1.2/50µs 波形, VTEST = 1.3 × VIOSM = 7800VPK(鉴定测试) 视在电荷(3) qpd 势垒电容,输入至输出(4) CIO 隔离电阻,输入至输出(4) RIO 方法 a:I/O 安全测试子群 2/3 后, Vini = VIOTM = 4242VPK,tini = 60s; Vpd(m) = 1.2 × VIORM = 700VPK,tm = 10s ≤5 方法 a:环境测试子群 1 后, Vini = VIOTM = 4242VPK,tini = 60s; Vpd(m) = 1.2 × VIORM = 700VPK,tm = 10s ≤5 方法 b3:常规测试(100% 生产测试)和预调节 (类型测试) Vini = 1.2 × VIOTM = 5090VPK,tini = 1s; Vpd(m) = 1.2 × VIOTM = 5090VPK,tm = 1s ≤5 VIO = 0.4 sin (2πft),f = 1MHz 0.6 pF VIO = 500V,TA = 25°C >1012 Ω VIO = 500V,100°C ≤ TA ≤ 125°C >1011 Ω VIO = 500V,TS = 150°C >109 Ω pC 2 污染等级 UL 1577 VISO (1) (2) (3) (4) 可承受的隔离电压 VTEST = VISO,t = 60s(鉴定测试);VTEST = 1.2 × VISO, t = 1s(100% 生产测试) 3000 VRMS 根据应用特定的设备隔离标准应用爬电距离和电气间隙要求。请注意保持电路板设计的爬电距离和间隙,从而确保印刷电路板上隔离器 的安装焊盘不会导致此距离缩短。在特定的情况下,印刷电路板上的爬电距离和间隙相等。在印刷电路板上插入坡口或肋或同时应用这 两项技术可帮助提高这些规格。 在空气或油中进行测试,以确定隔离栅的固有浪涌抗扰度。 视在电荷是局部放电 (pd) 引起的电气放电。 将隔离栅每一侧的所有引脚都连在一起,构成了一个双端子器件。 7.7 安全相关认证 UL 6 UL 1577 组件认证计划 根据 IEC 62368-1 CB 进行了认证 文件编号:E181974 证书编号:US-36733-UL Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 7.8 安全限值 安全限制旨在最大限度地减小在发生输入或输出电路故障时对隔离栅的潜在损害。 参数 测试条件 IS 安全输入电流(侧 1)(1) RθJA = 36.6°C/W,TJ = 150°C,TA = 25°C,请参阅图 7-14 30 IS 安全输入、输出或电源电流(侧 2)(1) RθJA = 36.6°C/W,VI = 5V,TJ = 150°C,TA = 25°C, 请参阅图 7-15 0.68 PS 安全输入、输出或总功率(1) RθJA = 36.6°C/W,TJ = 150°C,TA = 25°C,请参阅图 7-16 3.4 W TS 安全温度(1) 150 ℃ (1) 最小值 典型值 最大值 单位 A 最高安全温度 TS 具有与为器件指定的最大结温 TJ 相同的值。IS 和 PS 参数分别表示安全电流和安全功率。请勿超出 IS 和 PS 的最大限 值。这些限值随着环境温度 TA 而变化。 热性能信息表中的结至空气热阻 RθJA 是安装在 TMCS1107EVM 上的器件热阻。可以使用这些公式计算每个参数的值: TJ = TA + RθJA × P,其中 P 为器件中耗散的功率。 TJ(max) = TS = TA + RθJA × PS,其中 TJ(max) 为允许的最大结温。 PS = IS × VI,其中 VI 为最大输入电压。 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 7 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 7.9 电气特性 在 TA = 25°C、VS = 5V 条件下测得(除非另有说明) 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 输出 灵敏度(7) TMCS1107A1B 50 mV/A TMCS1107A2B 100 mV/A TMCS1107A3B 200 mV/A TMCS1107A4B 400 mV/A TMCS1107A1U 50 mV/A TMCS1107A2U 100 mV/A TMCS1107A3U 200 mV/A TMCS1107A4U ±1.2% 灵敏度误差 TMCS1107A1U,0.05V ≤ VOUT ≤ 3V, TA = 25ºC ±0.4% ±1.2% 灵敏度误差,包括寿命和环境漂移 (5) 0.05V ≤ VOUT ≤ VS – 0.2V,TA = 25ºC ±0.7% ±1.8% 0.05V ≤ VOUT ≤ VS – 0.2V, TA = –40ºC 至 +85ºC ±0.7% ±1.8% TMCS1107A1U,0.05V ≤ VOUT ≤ 3V, TA = –40ºC 至 +85ºC ±0.7% ±1.8% 0.05V ≤ VOUT ≤ VS – 0.2V, TA = –40ºC 至 +125ºC ±0.9% ±2.25% TMCS1107A1U,0.05V ≤ VOUT ≤ 3V, TA = –40ºC 至 +125ºC ±0.9% ±2.25% VOUT = 0.5V 至 VS – 0.5V ±0.5% TMCS1107A1U,VOUT = 0.5V 至 3V ±0.5% 非线性误差 输出电压失调误差(1) 输出电压温漂 8 mV/A ±0.4% 灵敏度误差 VOE 400 0.05V ≤ VOUT ≤ VS – 0.2V,TA = 25ºC TMCS1107A1B ±2 ±8 mV TMCS1107A2B ±2 ±10 mV TMCS1107A3B ±3 ±12 mV TMCS1107A4B ±5 ±30 mV TMCS1107A1U ±2 ±8 mV TMCS1107A2U ±2 ±10 mV TMCS1107A3U ±5 ±12 mV TMCS1107A4U ±15 ±30 mV TMCS1107A1B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±10 ±30 µV/℃ TMCS1107A2B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±10 ±40 µV/℃ TMCS1107A3B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±15 ±80 µV/℃ TMCS1107A4B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±40 ±170 µV/℃ TMCS1107A1U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±10 ±30 µV/℃ TMCS1107A2U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±10 ±40 µV/℃ TMCS1107A3U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±20 ±80 µV/℃ TMCS1107A4U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±50 ±170 µV/℃ Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 在 TA = 25°C、VS = 5V 条件下测得(除非另有说明) 参数 IOS 失调误差,RTI(1) (3) 失调误差温度漂移,RTI(3) PSRR 电源抑制比 CMTI 共模瞬态抗扰度 CMRR 共模抑制比,RTI(3) 典型值 最大值 单位 TMCS1107A1B 测试条件 最小值 ±40 ±160 mA TMCS1107A2B ±20 ±100 mA TMCS1107A3B ±15 ±60 mA TMCS1107A4B ±12.5 ±75 mA TMCS1107A1U ±40 ±160 mA TMCS1107A2U ±20 ±100 mA TMCS1107A3U ±25 ±60 mA TMCS1107A4U ±37.5 ±75 mA TMCS1107A1B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±200 ±600 µA/°C TMCS1107A2B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±100 ±400 µA/°C TMCS1107A3B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±75 ±400 µA/°C TMCS1107A4B,TA = –40ºC 至 +125ºC ±100 ±425 µA/°C TMCS1107A1U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±200 ±600 µA/°C TMCS1107A2U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±100 ±400 µA/°C TMCS1107A3U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±100 ±400 µA/°C TMCS1107A4U,TA = –40ºC 至 +125ºC ±125 ±425 µA/°C VS = 3V 至 5.5V,TA= –40ºC 至 +125ºC ±1 ±6.5 mV/V TMCS1107A4B/U,VS = 4.5V 至 5.5V, TA = –40ºC 至 +125ºC ±1 ±6.5 mV/V 50 kV/µs 5 uA/V TMCS1107AxU 0.1*VS V/V TMCS1107AxB 0.5*VS V/V TMCS1107A1B 380 μA/√Hz TMCS1107A2B 330 μA/√Hz TMCS1107A3B 300 μA/√Hz TMCS1107A4B 225 μA/√Hz TMCS1107A1U 380 μA/√Hz TMCS1107A2U 330 μA/√Hz TMCS1107A3U 300 μA/√Hz TMCS1107A4U 225 μA/√Hz 输入导体电阻 IN+ 至 IN– 1.8 mΩ 输入导体电阻温度漂移 TA= –40ºC 至 +125ºC 4.4 μΩ/°C 磁耦合系数 TA = 25ºC 1.1 mT/A TA = 25ºC 30 A TA = 85ºC 25 A TA = 105ºC 22.5 A TA = 125ºC 16 A 零电流 VOUT (1) 噪声密度,RTI(3) DC 到 60Hz 输入 RIN G IIN,max 允许的连续 RMS 电流 (4) NC(引脚 6)输入阻抗 在允许的范围内,GND < VNC < VS 1 MΩ 电压输出 ZOUT 闭环输出阻抗 最大容性负载 f = 1 Hz 至 1 kHz 0.2 Ω f = 10kHz 2 Ω 无持续振荡 1 nF Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 9 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 在 TA = 25°C、VS = 5V 条件下测得(除非另有说明) 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 90 单位 mA 短路输出电流 VOUT 接地短路,对 VS 短路 相对于 VS 电源轨的摆幅 RL = 10kΩ 至 GND,TA = –40ºC 至 +125ºC 到 GND 的摆幅 RL = 10kΩ 至 GND,TA = –40ºC 至 +125ºC BW 带宽(6) –3dB 带宽 80 kHz SR 压摆率(6) 单个瞬态阶跃期间输出放大器的压摆率。 1.5 V/µs tr 响应时间(6) 输入电流阶跃达到最终值的 90% 与传感器 输出达到其最终值的 90% 之间的时间,用 于 1V 输出转换。 6.5 µs tp 传播延迟(6) 输入电流阶跃达到最终值的 10% 与传感器 输出达到其最终值的 10% 之间的时间,用 于 1V 输出转换。 4 µs tr,SC 电流过载响应时间(6) 输入电流阶跃达到最终值的 90% 与传感器 输出达到其最终值的 90% 之间的时间。输 入电流阶跃振幅是满量程输出范围的两 倍。 5 µs tp,SC 电流过载传播延迟(6) 输入电流阶跃达到最终值的 10% 与传感器 输出达到其最终值的 10% 之间的时间。输 入电流阶跃振幅是满量程输出范围的两 倍。 3 µs 电流过载恢复时间 从导致输出饱和条件的电流结束到有效输 出的时间 15 µs TA = 25ºC 4.5 VS – V – 0.1 0.02 S VGND + 5 VGND + 10 V mV 频率响应 电源 IQ 静态电流 上电时间 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 10 TA = –40ºC 至 +125ºC 从 VS > 3V 到有效输出的时间 25 5.5 mA 6 mA ms 排除外部磁场的影响。有关计算由外部磁场引起的误差的详细信息,请参阅精度参数部分。 排除相对于建议布局的布局偏差产生的磁耦合。更多信息请参阅布局部分。 RTI = 以输入为参考。输出电压除以器件灵敏度,以将信号与输入电流相关联。请参阅参数测量信息部分。 受结温热限制。当器件安装在 TMCS1107EVM 上时适用。更多详细信息,请参阅安全工作区部分。 基于三批 AEC-Q100 认证应力测试结果的寿命和环境漂移规格。典型值是来自最坏情况应力测试条件的总体平均值+1σ。最小值/最大 值是被测器件总体平均值 ±6σ;在 AEC-Q100 认证中进行测试的器件在所有应力条件下都保持在最小/最大限值内。有关更多详细信 息,请参阅寿命和环境稳定性。 有关器件频率和瞬态响应的详细信息,请参阅瞬态响应部分。 基于 TMCS1107EVM PCB 布局的中心化参数。请参阅布局部分。器件必须在最高结温以下运行。 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 7.10 典型特性 200 0.9 Sensitivty Error (%) 0.6 0.3 0 -0.3 -0.6 -0.9 A1B/U A2B/U A3B/U A4B/U 160 Input Current Offset (mA) A1B/U A2B/U A3B/U A4B/U -1.2 120 80 40 0 -40 -80 -120 -160 -1.5 -50 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 125 -200 -50 150 图 7-1. TMCS1107 灵敏度误差与温度间的关系 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 125 150 图 7-2. TMCS1107 输入失调电流与温度间的关系 4 30 3 0 2 -30 0 Phase (°) Gain (dB) 1 -1 -2 -3 -60 -90 -120 -4 All gains 80kHz -3dB -150 -5 -6 10 100 1k 10k Frequency (Hz) 100k 1M -180 10 100 10k 100k 图 7-4. 相位与频率间的关系(所有增益) 100 VS (VS) – 0.5 (VS) – 1 (VS) – 1.5 (VS) – 2 (VS) – 2.5 (VS) – 3 Closed-loop Output Impedance (:) Output Voltage Swing (V) 图 7-3. 灵敏度与频率间的关系(所有增益都归一化为 1Hz) 1k Frequency (Hz) GND + 3 GND + 2.5 GND + 2 GND + 1.5 GND + 1 GND + 0.5 GND 0 20 40 60 80 100 120 140 160 10 1 0.1 10 Output Current (mA) 图 7-5. 输出摆幅与输出电流间的关系 100 1k 10k Frequency (Hz) 100k 1M 图 7-6. 输出阻抗与频率间的关系 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 11 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 7.10 典型特性 (continued) A1B/U A2B/U A3B/U A4B/U 4.8 4.6 4.4 4.2 -50 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 125 400 350 300 250 200 A1 A2 150 10 150 100 1k Frequency (Hz) 10k 100k 图 7-8. 以输入为基准的噪声与频率间的关系 图 7-7. 静态电流与温度间的关系 90 75 3.5 75 60 3 60 3 45 2.5 45 2.5 30 2 30 2 15 1.5 15 1.5 IIN V1 1 V2 0.5 0 -15 4 IIN V1 3.5 V2 0 1 -15 0.5 Time (4Ps/div) Time (4Ps/div) 图 7-9. 电压输出阶跃(上升) 图 7-10. 电压输出阶跃(下降) 70 Input Current (A) Input Current (A) 4 Output Voltage (V) 90 60 6 IIN VOUT 5 50 4 40 3 30 2 20 1 10 0 0 -1 -10 Output Voltage (V) Input Current (A) A3 A4 Output Voltage (V) 5 Quiescent Current (mA) Referred-to-Input Current Noise (uA/—Hz) 5.2 -2 Time (4Ps/div) 图 7-12. 启动瞬态响应 图 7-11. 电流过载响应 12 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 7.10 典型特性 (continued) 2.4 2.3 2.2 RIN (m:) 2.1 2 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 -50 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 125 150 图 7-13. 输入导体电阻与温度间的关系 35 0.8 30 0.7 Safety Limiting Current (A) Safety Limiting Current (A) 7.10.1 绝缘特性曲线 25 20 15 10 5 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0 20 40 60 80 100 120 Ambient Temperature (°C) 140 图 7-14. 安全限制电流的热降额曲线,侧 1 160 0 20 40 60 80 100 120 Ambient Temperature (°C) 140 160 图 7-15. 安全限制电流的热降额曲线,侧 2 4 Saftey Limiting Power (W) 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 20 40 60 80 100 120 Ambient Temperature (°C) 140 160 图 7-16. 安全限制功率的热降额曲线 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 13 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 8 参数测量信息 8.1 精度参数 方程式 1 给出了 TMCS1107 的理想一阶传递函数,其中输出电压是输入电流的线性函数。器件的精度通过传递函 数参数中的误差项以及引入简化线性模型中未包含的额外误差项的非理想性来量化。有关总误差的示例计算(包 括所有器件误差项),请参阅总误差计算示例。 VOUT = S × IIN + VOUT,0A (1) 其中 • • • • VOUT 为模拟输出电压。 S 为器件的理想灵敏度。 IIN 为隔离的输入电流。 VOUT,0A 为器件型号的零电流输出电压。 8.1.1 灵敏度误差 灵敏度是输入导体电流的变化引起的传感器输出电压的成比例变化。该灵敏度是传感器一阶传递函数的斜率,如 图 8-1 所示。TMCS1107 的灵敏度在出厂时经过测试和校准,确保达到高精度。 VOUT (V) VOUT, 0 A + VFS+ VNL S = Slope (V/A) best fit linear VOUT, 0 A VOUT, 0 A VOE 0.1xVS (AxU) 0.5xVS (AxB) VOUT, 0 A ± VFS± IIN (A) IFS± IFS+ 图 8-1. 灵敏度、失调电压和非线性误差 相对于理想灵敏度的偏差可通过灵敏度误差进行量化,定义为最佳拟合测量灵敏度相对于理想灵敏度的变化百分 比。当在一个温度范围内指定时,这是该范围内任何温度下的最坏情况灵敏度误差。 eS = [(Sfit – Sideal)/Sideal] × 100% (2) 其中 • eS 是灵敏度误差。 • Sfit 是最佳拟合灵敏度。 • SIdeal 是理想灵敏度。 8.1.2 失调电压误差和失调电压误差漂移 失调误差是器件中流过零输入电流时相对于理想输出电压的偏差。失调误差可以称为电压误差 VOE(对于输出而 言),也可以称为电流失调误差 IOS(对于输入而言)。不过,失调误差是单误差源,只能在误差计算中包含一 次。 TMCS1107 的输出电压失调误差是在零输入电流下测得的 VOUT 相对于零电流输出电压理想值的偏差。该理想电 压对于单向器件 (AxU) 为 VS 的 10%,对于双向器件 (AxB) 为 VS 的 50%,分别如方程式 3 和方程式 4 所示。 14 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 VOE VOUT,0A VS * 0.1 (3) VOE VOUT,0A VS * 0.5 (4) 其中 • VOUT,0A 是零输入电流下的器件输出电压。 失调误差包含内部基准误差、霍尔传感器的磁偏移以及信号链的任何失调电压误差。 输入参考 (RTI) 失调误差是输出电压失调误差除以器件的灵敏度,如方程式 5 所示。将失调误差以器件的输入为 基准,以便更轻松地计算总误差并直接与输入电流电平进行比较。无论怎么计算,VOE 和 IOS 量化的误差源都是 相同的,并且只应在误差计算中包含一次。 IOS VOE / S (5) 失调误差漂移是环境温度每变化一摄氏度时以输入为基准的失调误差变化。该参数以 µA/°C 为单位进行报告。若 要将温漂转换为给定温度变化的绝对失调量,请将漂移乘以温度变化值并转换为百分比,如方程式 6 所示。 IOS,25qC eIOS ,'T % § PA · IOS,drift ¨ ¸ u 'T © qC ¹ IIN (6) 其中 • IOS,drift 是指定的以输入为基准的器件温漂。 • ΔT 是相对于 25°C 的温度范围。 8.1.3 非线性误差 非线性是指输出电压相对于与输入电流的线性关系的偏差。如图 8-1 所示,非线性电压是指基于测量参数的相对 于最佳拟合线的最大电压偏差,可通过方程式 7 进行计算。 VNL = VOUT,MEAS – (IMEAS × Sfit + VOUT,0A) (7) 其中 • • • • VOUT,MEAS 为相对于最佳拟合的最大偏差处的电压输出。 IMEAS 为相对于最佳拟合的最大偏差处的输入电流。 Sfit 为器件的最佳拟合灵敏度。 VOUT,0A 为器件的零电流输出电压。 TMCS1107 的非线性误差 (eNL) 是指指定为满量程输出范围 (VFS) 百分比的非线性电压,如方程式 8 所示。 eNL 100% * VNL VFS (8) 8.1.4 电源抑制比 电源抑制比 (PSRR) 是电源电压相对于 5V 标称电压的变化而导致的器件失调电压变化。可以通过方程式 9 来计 算相关输入电流的误差贡献。 ePSRR (%) PSRR * (VS S IIN 5) (9) Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 15 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 其中 • VS 是工作电源电压。 • S 是器件灵敏度。 8.1.5 共模抑制比 共模抑制比 (CMRR) 量化了器件隔离输入电压变化导致的有效输入电流误差。由于电流信号存在磁耦合和电隔 离,TMCS1107 对输入共模电压具有非常高的抑制能力。可以通过方程式 10 来计算输入共模变化的误差百分比 贡献。 eCMRR (%) CMRR * VCM IIN (10) 其中 • VCM 是器件输入端的最大工作交流或直流电压。 8.1.6 外部磁场误差 TMCS1107 不具备杂散磁场抑制功能,因此来自相邻大电流引线或附近磁体的外部磁场可能会影响输出测量。器 件的总灵敏度 (S) 包括输入电流到磁场的初始转换(量化为磁耦合系数 (G)),以及霍尔元件和经过出厂校准以提 供最终灵敏度的模拟电路灵敏度。输出电压与输入电流成正比,其系数为方程式 11 定义的器件灵敏度。 S G * SHall * A V (11) 其中 • • • • S 是以 mV/A 为单位的 TMCS1107 灵敏度。 G 是以 mT/A 为单位的磁耦合系数。 SHall 是以 mV/mT 为单位的霍尔板灵敏度。 AV 是以 V/V 为单位的校准模拟电路增益。 除了引线框电流产生的磁场外,霍尔传感器和信号链还测量了一个外部磁场 BEXT,该磁场作为额外输入项添加到 总输出电压函数中: VOUT BEXT * SHall * A V IIN * G * SHall * A V VOUT,0A (12) 从方程式 12 可以看出,外部磁场的影响是方程式 13 展示的额外等效输入电流信号 IBEXT。这种有效的附加输入电 流不依赖于霍尔效应或模拟电路灵敏度,因此所有增益型号都因外部磁场而具有等效的以输入为基准的电流误 差。 IBEXT BEXT G (13) 这一额外的电流误差会产生由方程式 14 定义的百分比误差。 eBEXT (%) BEXT G IIN (14) 8.2 瞬态响应参数 TMCS1107 的瞬态响应受到瞬态响应 中定义的 250kHz 采样率的影响。图 8-2 展示了 TMCS1107 对足以产生 1V 输出变化的输入电流阶跃的响应。可以将典型的 4µs 采样窗口作为一个周期性阶跃进行观察。该采样窗口支配了 器件的响应,并且由于输入阶跃和采样窗口间隔的对齐,响应将具有一些概率性质。 16 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn 90 4 75 3.5 60 3 45 2.5 30 2 15 1.5 Output Voltage (V) Input Current (A) ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 IIN V1 1 V2 0.5 0 -15 Time (4Ps/div) 图 8-2. 瞬态阶跃响应 8.2.1 压摆率 压摆率 (SR) 定义为单个积分阶跃输出转换的 VOUT 变化率,如图 8-3 所示。该器件通常需要两个采样窗口才能达 到其最终值的 90% 完全稳定,因此该压摆率不等于完全输出摆幅的 10%-90% 转换时间。 Input Current Input Current Input Current tr 90% 4 s Sample Window 1V SR tr 90% 4 s Sample Window tr 90% SR 4 s Sample Window 1V VOUT response 1V VOUT response SR VOUT response 10% tp 10% tp 10% tp 图 8-3. 小电流输入阶跃瞬态响应 8.2.2 传播延迟和响应时间 传播延迟是输入电流波形达到其最终值的 10% 和 VOUT 达到其最终值的 10% 之间的时长。该传播延迟在很大程 度上取决于输入电流阶跃的对齐情况和 TMCS1107 的采样周期,如图 8-3 中几种不同采样窗口的情况所示。 响应时间是输入电流达到其最终值的 90% 和输出达到其最终值的 90% 之间的时长,这使输入电流阶跃足以在输 出上引起 1V 转换。图 8-3 展示了 TMCS1107 在三种不同时间情形下的响应时间。除非在一个采样窗口开始时直 接出现阶跃输入,否则响应时间将包括两个采样间隔。 8.2.3 电流过载参数 电流过载响应参数是 TMCS1107 针对与短路或故障事件相一致的输入电流阶跃的瞬态行为。测试振幅是器件满量 程范围的两倍,或 10V/灵敏度 (V/A)。在这些条件下,由于输入幅度信号较高,TMCS1107 输出的响应速度将比 输入电流阶跃较小的情况下更快。响应时间和传播延迟的测量方式与小输入电流阶跃的情况类似,如图 8-4 所 示。 Input Current tr 90% û IIN = 10 V / S VOUT response SR 10% tp 图 8-4. 电流负载瞬态响应 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 17 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 电流过载恢复时间是器件输出退出饱和状态并恢复正常运行所需的时间。图 7-11 展示了器件在电流过载恢复期间 的瞬态响应。 8.2.4 CMTI,共模瞬态抗扰度 CMTI 是指器件在不干扰输出信号的情况下承受输入电压上升/下降阶跃的能力。该器件规定了最大共模转换速 率,在该速率下,输出信号不会受到持续时间超过 1µs 的大于 200mV 电压的干扰。在共模转换之后,通过足够 的滤波或消隐时间,可以支持比指定 CMTI 更高的边沿速率。 8.3 安全操作区域 TMCS1107 的隔离式输入电流安全工作区 (SOA) 受到输入导体中功耗导致的自发热的限制。根据使用案例,SOA 受到诸多条件的限制,包括超过最大结温、引线框中的焦耳加热或在极高电流下的引线框熔断。这些机制取决于 脉冲持续时间、振幅和器件热状态。 当前的 SOA 在很大程度上取决于系统级板的热环境和设计。多个热变量控制着热量从器件到周围环境的传递,包 括气流、环境温度以及 PCB 结构和设计。所有额定值均适用于 TMCS1107EVM、 上的单个 TMCS1107 器件,在 指定的环境温度条件下没有气流。器件使用配置文件必须满足系统运行时的热环境连续传导和短期瞬态 SOA 能 力。 8.3.1 持续直流或正弦交流电流 器件封装和 PCB 的最长热时间常数约为几秒;因此,对于任何频率高于 1Hz 的连续直流或正弦交流周期波形, 都可以根据 rms 连续电流电平进行评估。连续电流能力强烈依赖于运行时的预期工作环境温度范围。图 8-5 展示 了 TMCS1107EVM 上的器件最大连续电流处理能力。由于从结到环境的热传递减少以及引线框中的功率耗散增 加,在较高的环境温度下电流能力会下降。通过改进应用的热设计,SOA 可以在更高的温度下支持更大的电流。 使用更大更重的铜电源平面、在电路板上提供气流或在器件区域添加散热结构都有助于提高热性能。 Maximum Continuous RMS Current (A) 35 30 25 20 15 10 -55 -35 -15 5 25 45 65 Ambient Temperature (qC) 85 105 125 D012 图 8-5. 最大连续 RMS 电流与环境温度间的关系 8.3.2 重复脉冲电流 SOA 对于在高电流和无电流之间传输脉冲电流的应用,允许的能力受到引线框中短时间发热的限制。TMCS1107 在某 些条件下可以承受更高的电流范围,但是,对于重复的脉冲事件,电流电平必须同时满足脉冲电流 SOA 和 rms 连续电流约束条件。脉冲持续时间、占空比和环境温度都会影响重复脉冲事件的 SOA。图 8-6、图 8-7、图 8-8 和 图 8-9 根据 TMCS1107EVM 的测试结果说明了重复应力水平,在该测试结果下,参数性能和隔离完整性在多个环 境温度的后应力下不受影响。在高占空比或长脉冲持续时间下,对于由方程式 15 定义的 rms 值,该限值接近连 续电流 SOA。 IIN,RMS IIN,P * D (15) 其中 • IIN,RMS 为 RMS 输入电流电平 18 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 • IIN,P 为脉冲峰值输入电流 • D 为脉冲占空比 160 250 1% 5% 10% 25% 50% 75% 150 Allowable Current (A) Allowable Current (A) 200 1% 5% 10% 25% 50% 75% 140 100 120 100 80 60 40 50 20 0 0.001 0.01 0.1 1 Current Pulse Duration (s) 0 0.001 10 0.01 D016 0.1 1 Current Pulse Duration (s) TA = 25°C 图 8-7. 最大重复脉冲电流与脉冲持续时间间的关系 140 120 1% 5% 10% 25% 50% 75% 100 1% 5% 10% 25% 50% 75% 100 Allowable Current (A) 120 Allowable Current (A) D017 TA = 85°C 图 8-6. 最大重复脉冲电流与脉冲持续时间间的关系 80 60 40 80 60 40 20 20 0 0.001 10 0.01 0.1 1 Current Pulse Duration (s) 0 0.001 10 D018 0.01 0.1 1 Current Pulse Duration (s) TA = 105°C 10 D019 TA = 125°C 图 8-8. 最大重复脉冲电流与脉冲持续时间间的关系 图 8-9. 最大重复脉冲电流与脉冲持续时间间的关系 8.3.3 单粒子电流能力 TMCS1107 可以容忍持续时间较短的单个较高电流事件,因为结温不会在脉冲持续时间内达到热平衡。图 8-10 展 示了器件在单电流脉冲事件中的短路持续时间曲线,其中引线框电阻在承受应力后发生变化。该电平在引线框熔 断事件之前达到,但应被视为短期 SOA 的上限。对于持续时间较长的脉冲,电流能力接近给定环境温度下的连续 rms 限值。 Fuse Current (A) 1000 100 TA = 25°C TA = 125°C 10 0.001 0.01 0.1 Pulse Duration (s) 1 10 D004 图 8-10. 单脉冲引线框能力 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 19 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 9 详细说明 9.1 概述 TMCS1107 是一款精密霍尔效应电流传感器,具有 420V 基本隔离工作电压、整个温度范围内小于 3% 的满量程 误差以及可提供单向和双向电流感测的器件选项。输入电流流过隔离式输入电流引脚之间的导体。该导体在室温 下具有 1.8mΩ 的电阻,可实现低功耗,并在 TMCS1107EVM 上具有高达 105°C 环境温度的 20A RMS 连续电流 处理能力。与其他可行的电流测量方法相比,低欧姆值引线框路径降低了功耗,并且在高压侧不需要任何外部无 源器件、隔离式电源或控制信号。输入电流产生的磁场由霍尔传感器感测到并由精密信号链放大。该器件可用于 交 流 和 直 流 电 流 测 量 , 其 带 宽 为 80kHz 。 有 多 种 固 定 灵 敏 度 器 件 型 号 可 用 于 广 泛 的 线 性 检 测 范 围 选 项 , TMCS1107 可以在 3V 至 5.5V 的低压电源下运行。TMCS1107 针对高精度和温度稳定性进行了优化,在整个工 作温度范围内对失调电压和灵敏度进行了补偿。 9.2 功能模块图 Isolation Barrier VS Hall Element Bias Temperature Compensation ---------------------Offset Cancellation IN+ Precision Amplifier Output Amplifier VOUT VS IN– GND GND 9.3 特性说明 9.3.1 电流输入 TMCS1107 的输入电流通过 IN+ 和 IN- 引脚流经封装引线框的隔离侧。流经封装的电流会产生与输入电流成正比 的磁场,该磁场可由电隔离的精密霍尔传感器 IC 进行测量。由于霍尔传感器芯片上的静电屏蔽,仅测量由输入电 流产生的磁场,从而限制输入电压开关直通至电路。该配置支持直接测量具有高压瞬变的电流,而不会在电流传 感器输出上产生信号失真。引线框导体在 25°C 时的标称电阻为 1.8mΩ,并具有 电气特性 中定义的典型正温度系 数。 9.3.2 输入隔离 由于 TMCS1107 结构,输入导体和霍尔传感器裸片之间的分离提供了高压封装引脚 1-4 和低压封装引脚 5-8 之间 的固有电隔离。绝缘能力是根据认证机构的定义使用绝缘规格表中定义的业界通用测试方法定义的。器件寿命工 作电压评估遵循基本绝缘的 VDE 0884-11 标准,要求时间依赖型电介质击穿 (TDDB) 数据预测故障率低于 1000ppm,并且绝缘寿命至少为 20 年。根据 TDDB 数据,隔离栅承受高压应力的固有能力表明 TMCS1107 在 297VRMS 下的寿命大于 100 年。工作环境和污染程度等其他因素会进一步限制终端系统中元件的工作电压。 9.3.3 高精度信号链 TMCS1107 使用具有专有传感器线性化技术的精密、低漂移信号链,可在器件的整个温度范围内提供高度精确和 稳定的电流测量。该器件在工厂经过全面测试和校准,解决了器件或封装工艺偏差中的任何偏差。完整的信号链 可提供固定灵敏度电压输出,该输出与通过隔离输入引线框的电流成正比。 20 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 9.3.3.1 寿命和环境稳定性 TMCS1107 中用于降低温度漂移的相同补偿技术也大大降低了老化、应力和环境条件导致的寿命漂移。由于高工 作温度下的老化现象,典型的磁传感器会遭受高达 2% 至 3% 的灵敏度漂移。TMCS1107 极大地改善了寿命漂 移,电气特性表针对在三批次 AEC-Q100 认证期间在最坏情况应力测试后测量的总灵敏度误差进行了阐述。AECQ100 认证规定的所有其他应力测试产生的灵敏度误差低于指定的值,处于电气特性表中指定的范围内。图 9-1 展 示了在进行最坏情况应力测试(即 130°C 和 85% 相对湿度 (RH) 条件下的高加速应力测试 (HAST))后的总灵敏 度误差,而图 9-2 和图 9-3 展示了在进行 AEC-Q100 规定的 1000 小时、125°C 高温工作寿命应力测试后的灵敏 度和失调误差漂移。该测试模拟了典型的器件寿命操作,表明与典型的磁传感器相比,老化导致的可能的器件性 能变化得到了极大的改善。 160 200 140 180 160 120 Unit Count Unit Count 140 100 80 60 120 100 80 60 40 40 20 20 0 -1% -.8% -.6% -.4% -.2% 0% .2% .4% .6% .8% Sensitivity Drift (%) 0 -1% -.8% -.6% -.4% -.2% 0% 1% .2% Sensitivity Drift (%) D020 图 9-1. 130°C、85% RH HAST 后的灵敏度误差 .4% .6% .8% 1% D021 图 9-2. AEC-Q100 高温工作寿命应力测试后的灵敏度 误差漂移 120 100 Unit Count 80 60 40 20 0 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 IOS Drift (mA) 40 50 D022 图 9-3. AEC-Q100 高温工作寿命应力测试后的以输入为基准的失调漂移 9.3.3.2 频率响应 TMCS1107 信号链由于其离散时间采样而具有线性模拟系统中的非典型频谱响应。250kHz 的采样间隔意味着有 效奈奎斯特频率为 125kHz,这将频谱响应限制在该频率以下。比该频率更高的频率成分将被混叠到更低的频谱 中。 TMCS1107 带宽由受采样频率限制的整个信号链的 –3dB 频谱响应定义。下面的图 9-4 和图 9-5 展示了频率范围 内的归一化增益和相位图,所有型号都具有相同的带宽和相位响应。超过 3dB 带宽水平的信号成分仍将通过信号 链进行显著的基频传输,但失真水平会增加。 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 21 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 4 30 3 0 2 -30 0 Phase (°) Gain (dB) 1 -1 -2 -3 -90 -120 -4 All gains 80kHz -3dB -150 -5 -6 10 -60 100 1k 10k Frequency (Hz) 100k 1M -180 10 100 图 9-4. 归一化增益,所有型号 1k Frequency (Hz) 10k 100k 图 9-5. 归一化相位,所有型号 9.3.3.3 瞬态响应 TMCS1107 信号链包括一个精密模拟前端,后跟一个采样积分器。在每个积分周期结束时,信号传播到输出端。 输出可能要到第二个积分周期才能稳定到最终信号,具体取决于输入电流变化相对于采样窗口的对齐情况。图 9-6 展示了对 10kHz 正弦波输入电流的典型输出波形响应。对于缓慢变化的输入电流信号,输出是具有积分采样窗口 相位延迟的离散时间表示。添加一个 100kHz 的一阶滤波器可有效地使输出波形变得平滑,而对相位响应的影响 极小。 5.5 6 VOUT Input Current 5 VOUT, 100 kHz Filter 5 4 4 3 3.5 2 3 1 2.5 0 2 -1 1.5 -2 1 -3 0.5 -4 0 0 .00005 .0001 .00015 Time (s) .0002 Input Current (A) Output Voltage (V) 4.5 -5 .00025 D015 图 9-6. 对 10kHz 正弦波输入电流的响应行为 图 9-7 展示了一个输入电流阶跃事件的两个瞬态波形,但这两个波形在采样间隙的不同时间发生。在这两种情况 下,输出的完整转换需要两个采样间隔才能达到最终输出值。当前事件相对于采样窗口的时序决定了第一个和第 二个采样间隔的比例幅度。 22 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn 90 4 75 3.5 60 3 45 2.5 30 2 15 1.5 Output Voltage (V) Input Current (A) ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 IIN V1 1 V2 0.5 0 -15 Time (4Ps/div) 图 9-7. 对足以产生 1V 输出摆幅的输入电流阶跃的瞬态响应 70 6 60 5 50 4 40 3 30 2 20 1 10 Output Voltage (V) Input Current (A) 输出值实际上是采样窗口的平均值;因此,足够大的电流瞬态可以在第一个采样响应中将输出电压驱动到接近满 量程范围。在发生短路或故障事件的情况下,该条件很可能为真。图 9-8 展示了两倍于满量程可测量范围的输入 电流阶跃,其中两个输出电压响应说明了采样窗口的影响。输入电流转换的相对时序和大小决定了第一次输出转 换的时间和幅度。在任何一种情况下,总响应时间都略长于一个积分周期。 0 IIN V1 -1 V2 -2 0 -10 Time (4Ps/div) 图 9-8. 对大输入电流阶跃的瞬态响应 9.3.4 内部基准电压 器件具有一个来自模拟电源 VS 的内部电阻分压器,用于确定零电流输出电压 VOUT,0A。该零电流输出电平和灵敏 度共同决定了器件的可测量输入电流范围,并允许进行单向或双向感测,如绝对最大额定值所述。TMCS1107AxB 型号具有由方程式 16 设置的零电流输出,而 TMCS1107AxU 器件具有由方程式 17 设置的零电流输出电压。 VOUT,0A = VS × 0.5 (16) VOUT,0A = VS × 0.1 (17) 这些相应的基准电压为 TMCS1107A2B 器件提供双向可测量电流范围,为 TMCS1107A2U 器件提供单向测量范 围,如图 9-9 所示。 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 23 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 5 4.5 Output Voltage (V) 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 A2B A2U 0.5 0 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Input Current (A) 图 9-9. TMCS1107A2B 和 TMCS1107A2U 的输出电压与输入电流间的关系 9.3.5 电流感测可测量范围 TMCS1107 可测量输入电流范围取决于器件型号以及模拟电源电压 VS。输出电压受到相对于电源或接地的 VOUT 摆幅的限制。可以通过方程式 18 和方程式 19 来计算相对于 VS 和 GND 的线性输出摆幅范围。 VOUT,max = VS – SwingVS (18) VOUT,min = SwingGND (19) 重新排列器件的传递函数以求解输入电流并代入 VOUT,max 和 VOUT,min 即可得出方程式 20 和方程式 21 描述的最大 和最小可测量输入电流范围。 IIN,MAX+ = (VOUT,max – VOUT,0A)/S (20) IIN,MAX- = (VOUT,0A – VOUT,min)/S (21) 其中 • IIN,MAX+ 是最大线性可测量正输入电流。 • IIN,MAX- 是最大线性可测量负输入电流。 • S 是器件型号的灵敏度。 • VOUT,0A 是相应的零电流输出电压。 TMCS1107AxB 型号通过创建等于电源 (VS) 电位一半的零电流输出电压来适应双向电流感测,而 TMCS1107AxU 型号提供了大部分的正电流可测量范围。 9.4 器件功能模式 9.4.1 断电行为 由于器件固有的电隔离,只要任何引脚都不超过绝对最大额定值表中的限值,就不必考虑将器件断电。隔离电流 输入和低压信号链可以在操作行为中解耦,因为只要不超过隔离栅能力,其中的任何一者都可以在另一者关闭的 情况下通电。可以在隔离式输入仍连接到有源高压信号或系统时关闭低压电源。 24 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 10 应用和实现 备注 以下应用部分中的信息不属于 TI 器件规格的范围,TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客 户应负责确定 器件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计,以确保系统功能。 10.1 应用信息 TMCS1107 的主要特性集可在任何需要隔离式电流测量的应用中提供显著的优势。 • 电隔离提供高隔离工作电压和出色的输入电压瞬变抗扰度。 • 基于霍尔效应的测量简化了系统级解决方案,无需高压 (HV) 侧的电源。 • 通过低阻抗导体的输入电流路径将功耗降至最低。 • 出色的精度和低温度漂移消除了对多点校准的需求,并且不会牺牲系统性能。 • 宽工作电源电压范围使单个器件能够在很宽的电压电平范围内工作。 这些优势提高了系统级性能,同时最大限度地降低了任何必须对隔离电流进行精密电流测量的应用的复杂性。以 下部分详细说明了具体示例和设计要求。 10.1.1 总误差计算示例 可以针对任意器件条件和电流电平计算总误差。考虑的误差源应包括以输入为基准的失调电流、电源抑制、输入 共模抑制、灵敏度误差、非线性以及任何外部场引起的误差。有些误差源是误差的重要驱动因素,而有些则对当 前误差的影响不大,因此应以百分比形式比较每一个误差源。失调(方程式 22)、CMRR(方程式 23)、PSRR (方程式 24)和外部场误差(方程式 25)均以输入为基准,因此将其除以实际输入电流 IIN 即可计算出百分比误 差。对于灵敏度误差和非线性误差的计算,可以使用电气特性表中明确指定的百分比限值。 eIOS (%) IOS IIN ePSRR (%) (22) PSRR * (VS S IIN 5) (23) eCMRR (%) eBEXT (%) CMRR * VCM IIN (24) BEXT G IIN (25) 在计算整个温度范围内的误差贡献时,只有输入失调电流和灵敏度误差贡献显著变化。若要确定给定温度范围 (ΔT) 内的失调误差,请使用方程式 26 计算总失调误差电流。针对 –40°C 至 85°C 和 –40°C 至 125°C 都规定 了灵敏度误差。应根据应用工作环境温度范围使用相应的规格。 IOS,25qC eIOS ,'T % § PA · IOS,drift ¨ ¸ u 'T © qC ¹ IIN (26) 为了准确计算器件的总预期误差,必须参考工作条件来理解上述每个单独分量的贡献。为了考虑统计上不相关的 各个误差源,应使用平方和根 (RSS) 误差计算公式来计算总误差。对于 TMCS1107,只有以输入为基准的失调电 流 (IOS)、CMRR 和 PSRR 具有统计相关性。这些误差项合并在 RSS 计算公式中以反映该性质,如方程式 27 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 25 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 (对于室温)和方程式 28(对于给定的温度范围)所示。通过使用适当的误差项规范,可以应用相同的方法来计 算总误差的典型值。 eRSS (%) eRSS,'T (%) eIOS ePSRR eIOS,'T eCMRR ePSRR 2 eBEXT 2 eCMRR 2 eS2 eNL 2 eBEXT 2 eS,'T 2 (27) eNL 2 (28) 总误差计算公式对实际输入电流有很强的依赖性;因此,应始终计算所需动态范围内的总误差。这些曲线在高电 流电平下逐渐接近灵敏度和非线性误差,而在低电流电平下由于失调误差项与分母中的输入电流而接近无穷大。 任何电流测量系统的关键品质因数都包括满量程电流下的总误差百分比,以及误差保持在某个关键水平以下的输 入电流动态范围。图 10-1 说明了室温下以及整个温度范围内 TMCS1107A2B 在 VS 为 5V 时 RSS 最大总误差与 输入电流的函数关系。 20 RSS Max Error, 25°C RSS Max Error, -40°C to 85°C RSS Max Error, -40°C to 125°C RSS Max Total Error (%) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 Input Current (A) 20 25 图 10-1. RSS 误差与输入电流间的关系 10.1.1.1 室温误差计算 对于室温总误差计算,应忽略温度和漂移规格。例如,假设有一个 TMCS1107A1B,其电源电压 (VS) 为 3.3V, 最坏情况共模偏移为 420V,可计算特定于工作点的参数。考虑 30µT 的外部磁场(大致相当于地球的磁场强度) 引起的测量误差。器件在规定条件下的满量程电流范围略大于 28A;因此,计算 25A 和 12.5A 的误差,以突出误 差对输入电流电平的依赖性。表 10-1 展示了在指定条件以及室温下的各个误差分量和 RSS 最大总误差计算式。 相对于其他误差,来自 CMRR 的额外误差可以忽略不计,在计算总误差时通常不予考虑。 表 10-1. 总误差计算:室温示例 26 误差分量 符号 输入失调电压误差 eIos PSRR 误差 ePSRR CMRR 误差 eCMRR IIN = 25A 时的最大总误 IIN = 12.5A 时的最大总 差百分比 误差百分比 等式 eIOS (%) ePSRR (%) eCMRR (%) IOS IIN PSRR * (VS S IIN 0.64% 1.28% 0.88% 1.77% 0.01% 0.02% 5) CMRR * VCM IIN Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 表 10-1. 总误差计算:室温示例 (continued) 误差分量 外部磁场误差 符号 IIN = 25A 时的最大总误 IIN = 12.5A 时的最大总 差百分比 误差百分比 等式 eBext eBEXT (%) BEXT G IIN 0.11% 0.22% 灵敏度误差 eS 在电气特性中指定 1.2% 1.2% 非线性误差 eNL 在电气特性中指定 0.5% 0.5% 2.01% 3.34% RSS 总误差 eRSS eRSS (%) eIOS ePSRR eCMRR 2 eBEXT 2 eS2 eNL 2 10.1.1.2 整个温度范围内的误差计算 若要计算任何特定温度范围内的总误差,应使用方程式 27 和方程式 28 来计算 RSS 最大总误差,这与室温示例 类似。室温误差计算 中示例的条件已替换为下面的表 10-2 中 –40°C 至 85°C 温度范围的相应公式和误差分量。 表 10-2. 总误差计算:–40°C 至 85°C 示例 误差分量 输入失调电压误差 符号 eIos,ΔT IIN = 25A 时的最大总误 IIN = 12.5A 时的最大总 差百分比 误差百分比 等式 IOS,25qC eIOS ,'T % ePSRR (%) § PA · IOS,drift ¨ ¸ u 'T © qC ¹ IIN PSRR * (VS S IIN 0.80% 1.59% 0.88% 1.77% 0.01% 0.02% 0.11% 0.22% 5) PSRR 误差 ePSRR CMRR 误差 eCMRR 外部磁场误差 eBext 灵敏度误差 eS,ΔT 在电气特性 中指定 1.8% 1.8% 非线性误差 eNL 在电气特性 中指定 0.5% 0.5% 2.51% 3.84% RSS 总误差 eRSS,ΔT eCMRR (%) CMRR * VCM IIN eBEXT (%) eRSS,'T (%) eIOS,'T ePSRR BEXT G IIN eCMRR 2 eBEXT 2 eS,'T 2 eNL 2 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 27 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 10.2 典型应用 电感负载电流(例如电机相位)的内联感测为控制系统带来了显著的性能优势,能够以极少的后处理实现先进的 控制算法和诊断。内联感测面临的主要挑战是电流传感器受到驱动负载的全高压电源电平 PWM 瞬态的影响。封 装内霍尔效应电流传感器拓扑的固有隔离有助于应对该挑战,能够提供高共模抗扰度以及高压电机驱动电平和低 压控制电路之间的隔离。图 10-2 说明了 TMCS1107 在此类应用中的使用,驱动由三相电机提供的电感负载。 5V VS V+ IN+ TMCS1107 VOUT IN– GND TMCS1107 TMCS1107 V- 图 10-2. 内联电机相电流感测 10.2.1 设计要求 对于三相电机应用的电流感测,要确保在预期电流范围内提供线性感测,并确保器件处于工作热约束范围内。可 以为每个相位使用一个 TMCS1107,或者可以测量两个相位,并在电机控制器主机处理器上计算第三个相位。对 于该示例,考虑 5V 的标称电源,但对于某些电源变化,至少要包含 4.9V。最大输出摆幅根据 TMCS1107 规格定 义,并且需要 ±20A 的满量程电流测量。 表 10-3. 示例应用设计要求 设计参数 示例值 VS,nom 5V VS,min 4.9V IIN,FS ±20A 10.2.2 详细设计过程 使用 TMCS1107 的主要设计参数是选择正确的灵敏度型号,并且由于必须测量正负电流,应选择双向型号 (A1BA4B)。可以进一步考虑噪声和与 ADC 的集成,但这超出了本应用设计示例的范围。TMCS1107AxB 传递函数实 际上是一个跨阻,其可变失调电压由 VOUT,0A 设置,后者在内部设置为由方程式 29 定义的模拟电源电压的一半。 VOUT = IIN × S + VOUT,0A = IIN × S + VS × .05 (29) 感测解决方案的设计侧重于最大限度地提高器件的灵敏度,同时在预期的电流输入范围内保持线性测量。 TMCS1107 相对于电源的线性输出范围略小于相对于接地的线性输出范围;因此,可测量的电流范围始终受到相 对于电源的正摆幅 SwingVS 的限制。若要弄清工作裕度,请考虑可能的最小电源电压 VS,min。使用上述参数,最 大线性输出电压范围是 VOUT,max 和 VOUT,0A 之间的范围,由方程式 30 进行定义。 VOUT,max – VOUT,0A = VS,min – SwingVS – 0.5 × VS,min (30) 表 10-4 展示了该示例应用的设计参数以及计算得出的输出范围。 28 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 表 10-4. 示例应用设计参数 设计参数 示例值 SwingVS 0.2V VOUT,max 4.7 V VS,min 下的 VOUT,0A 2.45 V VOUT,max – VOUT,0A 2.25V 这些设计参数可产生 2.25V 的最大正线性输出电压摆幅。若要确定 TMCS1107 的哪个灵敏度型号能够最充分地利 用该线性范围,请通过方程式 31 计算双向电流 (IB,MAX) 的最大电流范围。 IB,max = (VOUT,max - VOUT,0A)/SA (31) 其中 • SA 为相关 A1-A4 型号的灵敏度。 表 10-5 展示了具有相应灵敏度的 TMCS1107 的每个增益型号的此类计算。 表 10-5. 具有 2.25V 正输出摆幅的最大满量程电流范围 灵敏度型号 灵敏度 IB,MAX TMCS1107A1B 50mV/A ±45A TMCS1107A2B 100mV/A ±22.5A TMCS1107A3B 200mV/A ±11.25A TMCS1107A4B 400mV/A ±5.6A 通常,选择可提供所需满量程电流范围的最高灵敏度型号。对于本示例中的设计参数,灵敏度为 0.1V/A 的 TMCS1107A2B 是合适的选择,因为计算得出的最大 ±22.5A 线性可测量范围足以满足所需的 ±20A 满量程电流。 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 29 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 10.2.3 应用曲线 图 10-3 展示了针对标称设计参数的 TMCS1107 线性感测范围的传递函数。 5 23 A, 4.8 V 4.5 Output Voltage (V) 4 3.5 0 A, 2.5 V 3 2.5 2 -24.5 A, 0.05 V 1.5 1 0.5 0 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 Input Current (A) 10 15 20 25 D001 图 10-3. 应用示例设计传递曲线 11 电源相关建议 TMCS1107 仅在低压隔离侧需要一个电源 (VS),该电源独立于隔离式电流输入来为模拟电路供电。VS 决定了模拟 输出 VOUT 的满量程输出范围,可以提供 3V 和 5.5V 之间的任何电压。为了滤除电源路径中的噪声,应在 VS 和 GND 引脚之间放置一个容值为 0.1µF 的低 ESR 去耦电容器,其位置应尽可能靠近器件的电源和接地引脚。为了 补偿高噪声或高阻抗电源,应增加更多去耦电容。 TMCS1107 电源 VS 可以独立于流过输入的电流进行定序。不过,在 VS 达到建议的工作电压和模拟输出有效之间 存在 25ms 延迟(典型值)。在该延迟内,VOUT 从高阻抗状态转换为主动驱动状态,在此期间,输出电压可在 GND 和 VS 之间转换。如果必须避免这种行为,则应在施加输入电流之前为 VS 提供超过 25ms 的稳定电源电 压。 30 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 12 布局 12.1 布局指南 TMCS1107 可以在 TMCS1107EVM 上提供连续电流处理能力,该评估模块使用 3oz 覆铜平面。这种电流能力从 根本上受到最大器件结温和热环境的限制,主要是 PCB 布局和设计。为了最大限度地提高器件的电流处理能力和 热稳定性,请注意 PCB 布局和结构以优化热性能。在 TMCS1107EVM 的设计和构造之外,努力提高热性能可以 提高连续电流能力,因为到周围环境的热传递更高。提高 PCB 热性能的要点包括: • • • • 针对输入电流路径以及隔离的电源平面和信号使用大型铜平面。 使用较重的铜 PCB 结构。 通过分布在隔开的电流输入周围的散热过孔进行散热。 在 PCB 表面提供气流。 TMCS1107 可感测到外部磁场,因此请确保尽量减少靠近器件的相邻高电流引线。如果输入电流引线平行于封装 的垂直轴,则输入电流引线可能为传感器添加额外的磁场。图 12-1 说明了进入 TMCS1107 的最佳输入电流布 线。当电流接近器件的角度发生从 0° 至水平轴的偏离时,电流引线会为传感器添加一些额外的磁场,从而提高器 件的有效灵敏度。如果电流必须平行于封装垂直轴,则应将布线远离封装,以最大限度地减少对器件灵敏度的影 响。将输入电流路径直接端接在封装引线占位的下方,并为 IN+ 和 IN- 输入使用合并的铜输入引线。 IIN,} IIN,0 IIN,0 } } IN+ 1 8 VS IN+ 2 7 VOUT IN± 3 6 VREF IN± 4 5 GND IIN,} 图 12-1. 输入电流引线产生的磁场 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 31 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 除了热和磁优化之外,请务必考虑 PCB 设计所需的爬电距离和间隙,以满足系统级隔离要求。如果可能,保持焊 接模板之间所需的爬电距离,如图 12-2 所示。如果无法在板级保持两个隔离侧之间所需的 PCB 爬电距离,请在 板上添加额外的插槽或凹槽。如果系统隔离级别所需的爬电距离和间隙比封装提供的更多,则可以使用二次成型 化合物来封装整个器件和阻焊层以满足系统级要求。 Cu Plane Solder Mask Creepage VS Cu Plane IN+ VOUT VREF Cu Plane IN± GND Cu Plane 图 12-2. 满足系统爬电要求的布局 12.2 布局示例 图 12-3 中显示的示例布局来自 TMCS1107EVM。器件性能针对该布局的热和磁特性,提供从终端连接器到器件 输入引脚的最佳电流,同时大型铜平面增强了热性能。 图 12-3. 建议的板顶部(左侧)和底部(右侧)平面布局 32 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 13 器件和文档支持 13.1 器件支持 13.1.1 开发支持 要获得开发工具支持,请参阅以下文档: • TMCS1107EVM • TMCS1107 TI-TINA 模型 • TMCS1107 TINA-TI 参考设计 13.2 文档支持 13.2.1 相关文档 相关文档如下: • • • • 德州仪器 (TI),TMCS1107EVM 用户指南 德州仪器 (TI),使用非比例式磁性电流传感器进行精密电流感测设计 德州仪器 (TI),低漂移、高精度、内嵌式隔离磁性电机电流测量 德州仪器 (TI),隔离相关术语 13.3 接收文档更新通知 要接收文档更新通知,请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册,即可每周接收产品信息更 改摘要。有关更改的详细信息,请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。 13.4 支持资源 TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料,可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解 答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。 链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范,并且不一定反映 TI 的观点;请参阅 TI 的《使用条款》。 13.5 商标 TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments. 所有商标均为其各自所有者的财产。 13.6 Electrostatic Discharge Caution This integrated circuit can be damaged by ESD. Texas Instruments recommends that all integrated circuits be handled with appropriate precautions. Failure to observe proper handling and installation procedures can cause damage. ESD damage can range from subtle performance degradation to complete device failure. Precision integrated circuits may be more susceptible to damage because very small parametric changes could cause the device not to meet its published specifications. 13.7 术语表 TI 术语表 本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。 14 机械、封装和可订购信息 下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更,恕不另行通知,且 不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本,请查阅左侧的导航栏。 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 33 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 PACKAGE OUTLINE D0008B SOIC - 1.75 mm max height SCALE 2.800 SMALL OUTLINE INTEGRATED CIRCUIT C SEATING PLANE .228-.244 TYP [5.80-6.19] A .004 [0.1] C PIN 1 ID AREA 6X .050 [1.27] 8 1 2X .150 [3.81] .189-.197 [4.81-5.00] NOTE 3 4X (0 -15 ) 4 5 B 8X .012-.020 [0.31-0.51] .150-.157 [3.81-3.98] NOTE 4 .010 [0.25] C A B .069 MAX [1.75] .005-.010 TYP [0.13-0.25] 4X (0 -15 ) SEE DETAIL A .010 [0.25] .004-.010 [0.11-0.25] 0 -8 .016-.050 [0.41-1.27] DETAIL A .041 [1.04] TYPICAL 4221445/C 02/2019 NOTES: 1. Linear dimensions are in inches [millimeters]. Dimensions in parenthesis are for reference only. Controlling dimensions are in inches. Dimensioning and tolerancing per ASME Y14.5M. 2. This drawing is subject to change without notice. 3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not exceed .006 [0.15], per side. 4. This dimension does not include interlead flash. 5. Reference JEDEC registration MS-012, variation AA. www.ti.com 34 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 EXAMPLE BOARD LAYOUT D0008B SOIC - 1.75 mm max height SMALL OUTLINE INTEGRATED CIRCUIT 8X (.061 ) [1.55] 8X (.055) [1.4] SEE DETAILS SYMM SEE DETAILS SYMM 1 1 8 8X (.024) [0.6] 8 SYMM 5 4 6X (.050 ) [1.27] 8X (.024) [0.6] (R.002 ) TYP [0.05] SYMM 5 4 6X (.050 ) [1.27] (.213) [5.4] (R.002 ) [0.05] TYP (.217) [5.5] HV / ISOLATION OPTION .162 [4.1] CLEARANCE / CREEPAGE IPC-7351 NOMINAL .150 [3.85] CLEARANCE / CREEPAGE LAND PATTERN EXAMPLE EXPOSED METAL SHOWN SCALE:6X SOLDER MASK OPENING METAL EXPOSDE METAL SOLDER MASK OPENING METAL UNDER SOLDER MASK EXPOSED METAL .0028 MIN [0.07] ALL AROUND .0028 MAX [0.07] ALL AROUND SOLDER MASK DEFINED NON SOLDER MASK DEFINED SOLDER MASK DETAILS 4221445/C 02/2019 NOTES: (continued) 6. Publication IPC-7351 may have alternate designs. 7. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site. www.ti.com Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 35 TMCS1107 www.ti.com.cn ZHCSLM1A – JANUARY 2021 – REVISED JULY 2021 EXAMPLE STENCIL DESIGN D0008B SOIC - 1.75 mm max height SMALL OUTLINE INTEGRATED CIRCUIT 8X (.061 ) [1.55] 8X (.055) [1.4] SYMM SYMM 1 1 8 8X (.024) [0.6] 6X (.050 ) [1.27] 8 SYMM 5 4 8X (.024) [0.6] SYMM (R.002 ) TYP [0.05] 5 4 6X (.050 ) [1.27] (R.002 ) [0.05] TYP (.217) [5.5] (.213) [5.4] HV / ISOLATION OPTION .162 [4.1] CLEARANCE / CREEPAGE IPC-7351 NOMINAL .150 [3.85] CLEARANCE / CREEPAGE SOLDER PASTE EXAMPLE BASED ON .005 INCH [0.127 MM] THICK STENCIL SCALE:6X 4221445/C 02/2019 NOTES: (continued) 8. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate design recommendations. 9. Board assembly site may have different recommendations for stencil design. www.ti.com 36 Submit Document Feedback Copyright © 2022 Texas Instruments Incorporated Product Folder Links: TMCS1107 重要声明和免责声明 TI 提供技术和可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源,不保证没 有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保,包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担保。 这些资源可供使用 TI 产品进行设计的熟练开发人员使用。您将自行承担以下全部责任:(1) 针对您的应用选择合适的 TI 产品,(2) 设计、验 证并测试您的应用,(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他安全、安保或其他要求。这些资源如有变更,恕不另行通知。TI 授权您仅可 将这些资源用于研发本资源所述的 TI 产品的应用。严禁对这些资源进行其他复制或展示。您无权使用任何其他 TI 知识产权或任何第三方知 识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对 TI 及其代表造成的任何索赔、损害、成本、损失和债务,TI 对此概不负责。 TI 提供的产品受 TI 的销售条款 (https:www.ti.com/legal/termsofsale.html) 或 ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI 提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改 TI 针对 TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。重要声明 邮寄地址:Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265 Copyright © 2021,德州仪器 (TI) 公司 PACKAGE OPTION ADDENDUM www.ti.com 23-May-2025 PACKAGING INFORMATION Orderable part number (1) Status Material type (1) (2) Package | Pins Package qty | Carrier RoHS (3) Lead finish/ Ball material MSL rating/ Peak reflow (4) (5) Op temp (°C) Part marking (6) TMCS1107A1BQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A1B TMCS1107A1BQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A1B TMCS1107A1BQDT Obsolete Production SOIC (D) | 8 - - Call TI Call TI -40 to 125 M07A1B TMCS1107A1UQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A1U TMCS1107A1UQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A1U TMCS1107A1UQDT Obsolete Production SOIC (D) | 8 - - Call TI Call TI -40 to 125 M07A1U TMCS1107A2BQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A2B TMCS1107A2BQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A2B TMCS1107A2BQDT Last Time Buy Production SOIC (D) | 8 250 | SMALL T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A2B TMCS1107A2UQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A2U TMCS1107A2UQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A2U TMCS1107A2UQDT Obsolete Production SOIC (D) | 8 - - Call TI Call TI -40 to 125 M07A2U TMCS1107A3BQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A3B TMCS1107A3BQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A3B TMCS1107A3BQDT Obsolete Production SOIC (D) | 8 - - Call TI Call TI -40 to 125 M07A3B TMCS1107A3UQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A3U TMCS1107A3UQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A3U TMCS1107A3UQDT Obsolete Production SOIC (D) | 8 - - Call TI Call TI -40 to 125 M07A3U TMCS1107A4BQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A4B TMCS1107A4BQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A4B TMCS1107A4BQDT Obsolete Production SOIC (D) | 8 - - Call TI Call TI -40 to 125 M07A4B TMCS1107A4UQDR Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A4U TMCS1107A4UQDR.A Active Production SOIC (D) | 8 2500 | LARGE T&R Yes SN Level-2-260C-1 YEAR -40 to 125 M07A4U TMCS1107A4UQDT Obsolete Production SOIC (D) | 8 - - Call TI Call TI -40 to 125 M07A4U Status: For more details on status, see our product life cycle. Addendum-Page 1 PACKAGE OPTION ADDENDUM www.ti.com 23-May-2025 (2) Material type: When designated, preproduction parts are prototypes/experimental devices, and are not yet approved or released for full production. Testing and final process, including without limitation quality assurance, reliability performance testing, and/or process qualification, may not yet be complete, and this item is subject to further changes or possible discontinuation. If available for ordering, purchases will be subject to an additional waiver at checkout, and are intended for early internal evaluation purposes only. These items are sold without warranties of any kind. (3) RoHS values: Yes, No, RoHS Exempt. See the TI RoHS Statement for additional information and value definition. (4) Lead finish/Ball material: Parts may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two lines if the finish value exceeds the maximum column width. (5) MSL rating/Peak reflow: The moisture sensitivity level ratings and peak solder (reflow) temperatures. In the event that a part has multiple moisture sensitivity ratings, only the lowest level per JEDEC standards is shown. Refer to the shipping label for the actual reflow temperature that will be used to mount the part to the printed circuit board. (6) Part marking: There may be an additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category of the part. Multiple part markings will be inside parentheses. Only one part marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a part. If a line is indented then it is a continuation of the previous line and the two combined represent the entire part marking for that device. Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals. TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release. In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis. OTHER QUALIFIED VERSIONS OF TMCS1107 : • Automotive : TMCS1107-Q1 NOTE: Qualified Version Definitions: • Automotive - Q100 devices qualified for high-reliability automotive applications targeting zero defects Addendum-Page 2 PACKAGE MATERIALS INFORMATION www.ti.com 25-Sep-2024 TAPE AND REEL INFORMATION REEL DIMENSIONS TAPE DIMENSIONS K0 P1 B0 W Reel Diameter Cavity A0 B0 K0 W P1 A0 Dimension designed to accommodate the component width Dimension designed to accommodate the component length Dimension designed to accommodate the component thickness Overall width of the carrier tape Pitch between successive cavity centers Reel Width (W1) QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE Sprocket Holes Q1 Q2 Q1 Q2 Q3 Q4 Q3 Q4 User Direction of Feed Pocket Quadrants *All dimensions are nominal Device Package Package Pins Type Drawing SPQ Reel Reel A0 Diameter Width (mm) (mm) W1 (mm) B0 (mm) K0 (mm) P1 (mm) W Pin1 (mm) Quadrant TMCS1107A1BQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A1UQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A2BQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A2BQDT SOIC D 8 250 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A2UQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A3BQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A3UQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A4BQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 TMCS1107A4UQDR SOIC D 8 2500 330.0 12.4 6.4 5.2 2.1 8.0 12.0 Q1 Pack Materials-Page 1 PACKAGE MATERIALS INFORMATION www.ti.com 25-Sep-2024 TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS Width (mm) W L H *All dimensions are nominal Device Package Type Package Drawing Pins SPQ Length (mm) Width (mm) Height (mm) TMCS1107A1BQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A1UQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A2BQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A2BQDT SOIC D 8 250 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A2UQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A3BQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A3UQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A4BQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 TMCS1107A4UQDR SOIC D 8 2500 350.0 350.0 43.0 Pack Materials-Page 2 PACKAGE OUTLINE D0008A SOIC - 1.75 mm max height SCALE 2.800 SMALL OUTLINE INTEGRATED CIRCUIT C SEATING PLANE .228-.244 TYP [5.80-6.19] A .004 [0.1] C PIN 1 ID AREA 6X .050 [1.27] 8 1 2X .150 [3.81] .189-.197 [4.81-5.00] NOTE 3 4X (0 -15 ) 4 5 B 8X .012-.020 [0.31-0.51] .010 [0.25] C A B .150-.157 [3.81-3.98] NOTE 4 .069 MAX [1.75] .005-.010 TYP [0.13-0.25] 4X (0 -15 ) SEE DETAIL A .010 [0.25] .004-.010 [0.11-0.25] 0 -8 .016-.050 [0.41-1.27] DETAIL A (.041) [1.04] TYPICAL 4214825/C 02/2019 NOTES: 1. Linear dimensions are in inches [millimeters]. Dimensions in parenthesis are for reference only. Controlling dimensions are in inches. Dimensioning and tolerancing per ASME Y14.5M. 2. This drawing is subject to change without notice. 3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not exceed .006 [0.15] per side. 4. This dimension does not include interlead flash. 5. Reference JEDEC registration MS-012, variation AA. www.ti.com EXAMPLE BOARD LAYOUT D0008A SOIC - 1.75 mm max height SMALL OUTLINE INTEGRATED CIRCUIT 8X (.061 ) [1.55] SYMM SEE DETAILS 1 8 8X (.024) [0.6] 6X (.050 ) [1.27] SYMM 5 4 (R.002 ) TYP [0.05] (.213) [5.4] LAND PATTERN EXAMPLE EXPOSED METAL SHOWN SCALE:8X METAL SOLDER MASK OPENING EXPOSED METAL .0028 MAX [0.07] ALL AROUND SOLDER MASK OPENING METAL UNDER SOLDER MASK EXPOSED METAL .0028 MIN [0.07] ALL AROUND SOLDER MASK DEFINED NON SOLDER MASK DEFINED SOLDER MASK DETAILS 4214825/C 02/2019 NOTES: (continued) 6. Publication IPC-7351 may have alternate designs. 7. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site. www.ti.com EXAMPLE STENCIL DESIGN D0008A SOIC - 1.75 mm max height SMALL OUTLINE INTEGRATED CIRCUIT 8X (.061 ) [1.55] SYMM 1 8 8X (.024) [0.6] 6X (.050 ) [1.27] SYMM 5 4 (R.002 ) TYP [0.05] (.213) [5.4] SOLDER PASTE EXAMPLE BASED ON .005 INCH [0.125 MM] THICK STENCIL SCALE:8X 4214825/C 02/2019 NOTES: (continued) 8. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate design recommendations. 9. Board assembly site may have different recommendations for stencil design. www.ti.com 重要通知和免责声明 TI“按原样”提供技术和可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源, 不保证没有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保,包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担 保。 这些资源可供使用 TI 产品进行设计的熟练开发人员使用。您将自行承担以下全部责任:(1) 针对您的应用选择合适的 TI 产品,(2) 设计、验 证并测试您的应用,(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他功能安全、信息安全、监管或其他要求。 这些资源如有变更,恕不另行通知。TI 授权您仅可将这些资源用于研发本资源所述的 TI 产品的相关应用。 严禁以其他方式对这些资源进行 复制或展示。您无权使用任何其他 TI 知识产权或任何第三方知识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对 TI 及其代表造成的任何索 赔、损害、成本、损失和债务,TI 对此概不负责。 TI 提供的产品受 TI 的销售条款或 ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI 提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改 TI 针对 TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。 TI 反对并拒绝您可能提出的任何其他或不同的条款。IMPORTANT NOTICE 邮寄地址:Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265 版权所有 © 2025,德州仪器 (TI) 公司
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