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INA219: 使用INA219AIDCNR用作电流检测问题

RocH
Prodigy 90 points
Part Number: INA219
Other Parts Discussed in Thread: INA226, ISO1541, TIDA-00313

我们的应用是使用INA219AIDCNR来检测电流，但是我们的电源是负压，-0.5V到-2.5V。为了得到正压，我们通过运放做个电压反向，但是发现检测反向后的电压，测算出的电流不准确。请专家帮忙看下这种方案是否可行？

另外INA219AIDCNR是否可以直接用来检测负压？有没有专门检测负压的芯片？像我们这种情况是否还有其它解决方案？

  • 0
    TI__Guru**** 185470 points

    您好，

    是的，这种方法不可行，INA219测的电流已不在是被采样回路的电流。

    是的，INA219AIDCNR不可以用来采集负压，它的电压感测范围是0V 至 26V。

     在您的应用中不仅要测电流还要测电压、功率是吗？

    电路图中AGND和GND是共地的是吗？也就是说被测电压  -0.5V到-2.5V也可以GND为参考点来说？

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    您好，感谢答复。

    两个地是连接在一起的。我们主要关注电流和电压，请问对于这种负压的电流检测还有其他方案嘛

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    您好，我在论坛看到了之前有人的帖子，是测试-12V电源的，截图如下，请问我这边是否也可以这样做？

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    我记得这个帖子，这个用户是将被采集电压使用运放搭建的反相器反向后又采集的电压，电流是正常连接采集的。但是这样采集有个问题，就是有多余的电流流过采样电阻，使得电流采集有误差。

    这个用户附的文件，我再细看下，看下里面的方法是否可以解决您的问题

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    您可以参考这个用户附的文件设计，需要注意的是这种设计需要增加一个隔离器件，源文件链接：

    具有隔离功能的 -48V 电信电流/电压/功率感应

    设计指南链接：https://www.ti.com.cn/cn/lit/pdf/zhcu355

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    您好，我觉得他完全没有必要把返回Vbus的电压用运放反向，因为INA266已经以-15V做GND了，那226的检测电压就是-15V到21V了。完全没必要用运放。

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    您好，Amy Luo,  这个方案我可以试一下，但是我们板子上目前只有-5V的电源，如果我用-5V的电源当做INA226的GND, 那用4.7V的稳压管能否工作？

    另外这个接法我是否可以理解在反向负压下，稳压管击穿，稳压大4.7V给INA226供电？

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points
    RocH said:
    我觉得他完全没有必要把返回Vbus的电压用运放反向

    我说的这是两个方法，其中使用反相器的是一种，这种不需要加隔离器件，但是通过上述客户的测试，好像有点问题，具体不知道是哪里的问题，此用户后续没有给反馈。

    另一种方法是附件中的方法，即改变参考点和加隔离。

    RocH said:
    因为INA266已经以-15V做GND了，那226的检测电压就是-15V到21V了。完全没必要用运放。

    是否有必要加反相器，就看您的应用了，如果您的应用只是测一个电压值，不管以哪个电压为参考点的电压值，那么就没必要加，因为不加也在检测运放的输入共模电压内；如果您的应用有要求，需要测出以检测运放地为参考点的电压，那么就需要加反相器。

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    哦哦~，仅加反相器还是不行，还是需要改变INA的参考点才行，那么只能使用附件中的方法了。那么还是只有这一种方法。

    RocH said:

    但是我们板子上目前只有-5V的电源，如果我用-5V的电源当做INA226的GND, 那用4.7V的稳压管能否工作？

    另外这个接法我是否可以理解在反向负压下，稳压管击穿，稳压大4.7V给INA226供电？

    应该可以的，是这个工作原理，使用以-5V为参考点的4.7V电压给INA226供电

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points
    您好Amy Luo, 我的应用是要测试3路电源，那我用3个INA226加一个ISO1541隔离器可以吗？还是说每路都要加隔离器。这三路电源原理图一样。
    另外如果可以用一个隔离器的话，、
    那隔离器的电源VCC1(或者VCC2)是建议选择哪路的INA226 的VS脚的电压来供呢
  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    由于论坛这几天进行维护，对您问题的回复会延迟，对您造成不便很抱歉。

  • +1 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    3路电源参考点一样吗？一样的话那就可以的，ISO1541的2侧负载电容可以到400pF，可以挂接多个slave节点：

    RocH said:
    那隔离器的电源VCC1(或者VCC2)是建议选择哪路的INA226 的VS脚的电压来供呢

    INA226是slave端，所以是VCC2；

    都可以，注意查看设计指南 2.2.2 INA226 Referenced to Negative Rail部分，里面有VS输出功率的计算。

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    Hi Amy Luo, 以下两个问题帮忙确认一下、

    1. 我看了TIDA-00313的开发板的原理图，我不明白的是为什么图示1号GND即没有和2号GND也没有和3号GND连在一起？我自己的原理图1号GND是和3号GND连在一起的，有问题嘛？

    2.  我自己的原理图如下，INA226参考-5V,  Vbus 这个脚我接在了-2.5V输入的位置，这样是否合适？我看到还有人把Vbus接到

     to laod 端甚至还有接GND的。

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    下面这个图，您能看懂吗？

    您图中标的1号GND就是被测回路的GND，也就是-48V的GND；

    2号GND就是INA226的GND，也就是指下图中的-48V电位；

    3号GND就是被ISO隔离后的隔离信号的GND，也是下图中USB DIG的GND；

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points
    RocH said:
    我自己的原理图1号GND是和3号GND连在一起的，有问题嘛？

    不可以连接在一起，否则隔离器件ISO也就失去了其意义；

    RocH said:

    INA226参考-5V,  Vbus 这个脚我接在了-2.5V输入的位置，这样是否合适？我看到还有人把Vbus接到

     to laod 端甚至还有接GND的。

    这个要看您要使用INA226测哪里的电压了？INA226 Bus voltage input range 0 ~ 36 V，满足这个范围就可以，如果超出这个范围，可以像TIDA-00313 参考设计那样使用电阻分压的方式将电压比例降下来再连入INA226进行测量。

    注意TIDA-00313 参考设计中 INA226的参考点是-48V，也就是说Bus voltage input range是以-48V为参考点的。

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    Hi Amy Luo

      因为我的原理图中-5V的参考点也即是GND和3号GND是一个GND, 所以1号GND和3号GND连在一起了。我看论坛其他人的原理图也是这样做的。

    那我图示VBUS接的位置没问题了？

    另外我同事根据右图说如果按我的Vbus接法，测试的电压也即是右图1点和2点的电压是0V，所以他说这样接不行，我有点晕了。

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points
    RocH said:
    因为我的原理图中-5V的参考点也即是GND和3号GND是一个GND, 所以1号GND和3号GND连在一起了。

    不可以这样用。因为 -5V作为INA226的GND，它是被ISO隔离的信号，那么其相关电压，或者说被测回路的GND也是被ISO隔离的信号。ISO一侧和二侧的信号不可以直接互连。

    上图中USB DIG的供电电压和GND需使用另一个隔离电源产生。

    RocH said:
    我看论坛其他人的原理图也是这样做的。

    您可以附上链接吗

    RocH said:
    那我图示VBUS接的位置没问题了？

    关键是您要测那个电压？这里需要注意的是INA226的参考点是一个负电压，或者说在您这里是-5V；

    您的被测回路是怎样的？将被测回路的电源和地标出来电路图将更清晰一些。

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    Hi Amy Luo

     其他人 链接如下

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1169816/ina229-measure-voltage-between--18v-to-0v

    我的原理图如下，我参考的-5V电源是通过DC电源芯片生成的，这个-5V的电源参考地就是GND.所以我上面说1号GND和3号GND连接一起了。

    Vbus接的位置箭头所示。

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    看了上述链接，查了一些隔离参数，我现在理解这应该是可以的，隔离器件ISO一二侧可以承受一定的电压，那么人为加的这个5V电压也同样可以承受，因此我现在理解上述1号地和3号地可以互连了。

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    Hi Amy Luo

      感谢确认。那我的Vbus 接的位置有问题嘛？

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    可以的

    也就是说-5V电压和 VBUS电压参考同一个GND，而-5V作为INA226的参考点，那么使用INA测量VBUS电压，测量值就是以-5V为参考点测量的，测量的结果应该是2.5V。不会是0V。

  • 0 in reply to RocH
    TI__Guru**** 185470 points

    看到您追问了一个问题，由于这个帖子时间太长了，并且问题是一个新问题，我将其拆分为了一个新帖如下链接，我会在新帖中回复您的问题，这个帖子先关闭了。

    https://e2echina.ti.com/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/779098/re-ina219-ina219aidcnr