背景
在工业应用中，电流分流监测（CSM）集成电路已被广泛使用，主要用于单向或双向电流监测，且可以应用于高侧或低侧电流分流。然而，现代应用越来越需要隔离，以保护最终用户免受危险电压的影响。隔离需求通常取决于终端设备的类型及其使用环境。
隔离类型
隔离级别根据设备的不同需求而变化，全球不同地区有不同的安全认证标准，如美国的UL认证、加拿大的CSA认证、欧洲的IEC和VDE等。常见的隔离类型有四种：
- 功能性隔离：提供最基本的电气隔离，目的是确保电路或设备的正常工作，但没有电击保护作用。
- 基本隔离：通过隔离器（如光耦合器或数字隔离器）提供电击保护。
- 补充隔离或双重隔离：在基本隔离的基础上，增加额外的保护层，防止基本隔离失效导致的电击。
- 增强隔离：提供比双重隔离更高的电击保护，相当于两个隔离层的综合效果。
AMC1305示例
以Texas Instruments的AMC1305为例，这是一款精准的ΔΣ调制解调器，采用电容隔离屏障，具有高抗磁干扰能力，符合VDE V 0884-10、UL1577和CSA标准的强化隔离要求。AMC1305的隔离屏障由两级电容构成，总共提供13.5μm的硅二氧化物（SiO2）隔离层，其工作电压为1500VDC，耐冲击电压为±10,000V。AMC1305提供1位数字输出流（bit stream），可以直接馈送到微控制器（如MSP430或C2000 MCU）进行进一步处理。
多相系统中的电流与电压监测
在多相系统（如三相系统）中，通常需要监测三个电流和三个电压，有时还需要测量第四个电压。在这些应用中，电流和电压测量可能会存在较大的共模电压差异，因此需要设计独立的隔离电源。
隔离电源设计
以48V DC-Link系统为例，设计中可能需要通过降压转换器（buck-bias转换器）从48V DC源产生3.3V DC电压，再通过隔离变压器从3.3V DC电源生成5V DC。此类设计对于每个监测电路都需要提供单独的隔离电源，尤其是在输入电压较高的高侧监测中。
功耗对系统性能的影响
不同的ΔΣ调制解调器可能具有不同的功耗特性。较低功耗的隔离传感解决方案能显著提高系统效率，减少温度漂移对性能的影响。较高功耗的设备通常会导致更高的内部温度，从而引发增益误差和偏移误差，降低信号噪声比（SNR）。例如，AMC1305与某些替代设备相比，具有显著降低功耗的优势，能减少约80%的电流分流器功耗，并提高系统的稳定性和精度。
结论
现代应用对于隔离要求日益提高，具体的隔离级别取决于终端设备的类型以及相关安全认证要求。在设计隔离传感系统时，选择功耗低、性能高的设备（如TI的AMC1305）能有效提高系统效率并减少误差，从而实现更高效、精准的监测。