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INA226: INA226的采集系统高压侧电流问题

Part Number: INA226

如图,系统电压等级为500--1000V电压,INA226采用隔离供电方式,INA226的芯片地与系统地不共地,VIN+/-端接在总线分流器的高端测(HIGH SIDE SHUNT),请问此种接线方式应用是否可行?

  • 补充一点,此处还是将HV+接入系统高压侧了,虽然地悬空,不确定危险度,但如果把HV+也悬空呢,即把VBUS脚悬空,这样只采集VIN+/-的差分电压,只用做电流采集,这样是否可行?

  • 您好,

    INA226需要与被测回路共地,不共地是不可以的

    您可以看下下面“电流检测方案总结”中是否有满足您要求的方案:

    e2echina.ti.com/.../thread

  • 您好,如图片,我们目前批量出货的方案就是这种未供地的方案,只用做电流采集,不用电压采集,电流采集输入在HV-端,采集数据是正常的,而且INA226采集的VBUS才需要系统地做基准,但是电流回路采集的是差分电压,理论上应该不需要被测回路的地,我们目前新方案需要把电流采集输入放在HV+端,所以不太确定了

  • 您说的INA226需要与被测回路共地,不共地是不可以的,原因是什么,不共地的风险点是什么

  • 您是使INA226整个系统都是浮空的吗?即供电是隔离的,输入输出信号是隔离的?

  • 226的供电是隔离的,对226输出的IIC信号也做了隔离,这样做有什么风险吗,是否会导致采集到的信号波动

  • 如果您对INA226的供电隔离,同时对输入信号和输出信号也隔离,也就是对INA226整个系统都隔离起来,那么INA226系统就是浮空的,在这种情况下,我认为采用高压侧采样电流应该是没问题的,因为这样共模信号被隔离开了

    如果您的输入信号没有进行隔离,同时采用高压侧采样的话,即使不共地,这应该也相当于直接对系统输入端加入了一个高压端 HV+ 的共模电压(我理解的这相当于对系统打静电)一旦系统的电荷积累到系统绝缘最薄弱处临界点,系统绝缘最薄弱处就会被击穿,发生击穿的同时会对附件器件产生损坏。同理,采用低压侧采样(不共地),这种风险小很多,因为低压侧采样,输入的共模电压很小,基本为0

    以上我的分析,请仅作为参考,系统一般都是建议与被采样回路共地的。

  • 那如果将226的地与芯片VIN-共地,这样芯片地就不浮空了,然后对226的IIC输出信号进行隔离,这样的话,对于226芯片来说,所接触的电压都不会超过额定值了,这样应用是否可以采高压侧的电流呢

  • 这种情况,我认为与我说的第二种情况基本是一样的,区别仅VIN-没有接GND,即如下:

    如果您的输入信号没有进行隔离,同时采用高压侧采样的话,即使不共地,这应该也相当于直接对系统输入端加入了一个高压端 HV+ 的共模电压(我理解的这相当于对系统打静电)一旦系统的电荷积累到系统绝缘最薄弱处临界点,系统绝缘最薄弱处就会被击穿,发生击穿的同时会对附件器件产生损坏。同理,采用低压侧采样(不共地),这种风险小很多,因为低压侧采样,输入的共模电压很小,基本为0
  • 我是这样认为的,INA226整体地电平在高压侧HV+,也就是说,不会存在HV+对226产生电荷累积,最高电压不会超过226本身耐压,所有的电荷累积会通过IIC的隔离器与外接隔离,您这样说仍存在电荷累积是因为HV-端到226电压值过高吗,累计电荷有可能产生在这端?

  • HV+端和HV-间仅串联一个很小的采样电阻,没有什么区别吧,HV+的共模电压加在INA226系统上,即使HV+电压不会击穿绝缘隔离,那么如果HV+回路上存在静电,那么这个静电在HV+的基础上又加在了INA226系统上,这样系统绝缘最薄弱处被击穿的风险就大很多

  • HV+端和HV-间仅串联一个很小的采样电阻那不就烧坏了吗,他们中间是负载隔开的,也就是说电压是通过负载从HV+下降到HV-的,226芯片的基准地基本上就是HV+,那这样还会体现出HV+这么高的共模电压吗?

  • 抱歉,我理解错了,我以为您说的是VIN-存在电荷累积到226电压值过高,因为VIN-和VIN+仅隔一个采样电阻,而VIN+=HV+所以VIN-约为HV+

    是的,226芯片的基准地基本上就是HV+,因为INA226电源和接口都是隔离的,所以INA226整个系统的共模电压都是HV+,所以才有了我上面说的:

    HV+的共模电压加在INA226系统上,即使HV+电压不会击穿绝缘隔离,那么如果HV+回路上存在静电,那么这个静电在HV+的基础上又加在了INA226系统上,这样系统绝缘最薄弱处被击穿的风险就大很多

  • 226芯片的基准地基本上就是HV+,那226上的共模电压不应该基本是0吗,为什么还会有HV+等级的共模电压呢?

  • 这个共模电压不是说以INA226的地为参考点的,是以隔离侧为参考点的,虽然INA226的电源和信号是隔离的,但总的有个隔离电压,达到绝缘层的隔离电压,这个隔离层就被击穿了

  • 那是不是就可以认为,只要隔离强度足够高,就可以这样应用来检测高压测电流?

  • 我是这么理解的,但如果存在静电,被击穿的风险就大很多

    以上仅是我的分析,请仅作为参考

  • 您意思是说,正常这样应用是没问题的,但是遇上静电之后,本身的一个比较高的共模电压再加上静电的引入,导致一般隔离器件都无法抗住更高一档次的共模电压值,从而导致器件击穿损坏,我理解的没错吧

  • 正常这样应用是没问题的

    抱歉,我也无法这样保证。如上所述,系统一般都是建议与被采样回路共地的。

  • 好的,多谢,我们目前有做过类似功能的高共模电压的差分采样电路,也是这种形式的高压侧隔离取地,目前应用未发现过此处的异常,可能是静电防护好一些吧,外部基本是不会有静电引入

  • 别客气。您的实际电路应用结果让我对这样的电路有了进一步理解,非常感谢您的反馈