[参考译文] INA241A-Q1：为超精密 FOC 算法选择 CSA

您好 Abdul、  

很高兴再次听到您的声音。  

固有的 PWM 抑制应该对您的应用有益。  

建议您遵循设计指南： https://www.ti.com/lit/ug/tiduf82b/tiduf82b.pdf 

如果您有任何具体问题、请随时提问。

此致、  

Joe

您好 Abdul、  

感谢您的澄清。

我建议使用 INA241 来减少共模电压开关产生的输出伪影、但是、如果输入端具有瞬态共模电压内容、并且在 1µs 窗口内需要电流信息、确保输出在 INA241 中保持低电平、那么我建议使用 INA296。  

换句话说、如果相位最重要、并且电压耦合不重要、那么我建议使用 INA296。  

以下是我所指的输入到输出耦合电压的两个图：  

INA241：

INA296：

我希望这是合理的、  

Joe

您好 Joe、

感谢您提供的信息。 我们决定继续使用 INA296A1QDDFRQ1、使用 6mΩ 分流电阻器进行最大电流±25.8A 的双向检测。

关于这一实施、我有以下问题：

1. Vout 摆幅说明：根据相关文档、似乎感测的允许输出范围为 20mV 至 3.1V。 这表明、假设基准电压为 1.65V、可测量的电流范围为 340mA (IMIN x RSENSE x G > VSN) 和 24.16A (IMAX x RSENSE x G < VSP) 之间。 这种理解是否正确？ 如果没有、您能否说明可测量范围、因为我们需要监测最小电流？

2、轨到轨兼容性：您是否可以推荐任何具有轨到轨输出兼容性的替代电流感应放大器 (CSA)？

3.输出负载：我们已将此 CSA 的输出连接至电阻分压器、如下所示、用于过流保护 (OCP) 检测。 您能否确认产生的负载电阻 (RL) 是否适用于此器件？

谢谢。 此致、

阿卜杜勒·马利克

您好 Abdul、  

请查看我对您的问题的回答：

1. 我建议您在距离每个电源 200mV 的范围内运行、因为如数据表中所示、增益误差在该区域中是最佳的：
   1. 
   2. 然后、我会找到一个分流器增益选项、它在+25.8A 条件下使输出端为 3.1V、然后在–25.8A 条件下使输出端为 200mV。
2. 大多数 CSA 没有规定轨到轨的精度、因为随着输出接近饱和、输出的线性度会减小。 这是电流检测放大器的典型设计注意事项。  
3. 您能否解释一下为什么所有三个输出都对 1kΩ 电阻器施加负载？  如果一个阶段是错误的当前你不会失去这些信息?  

此致、  

Joe

您好 Joe、

感谢您的回答。

关于此设计、请查看以下更新和问题：

1.根据您的反馈、我选择了 CSA 增益为 10 的 5mΩ 检测电阻。

2.您能否说明可在 CSA 输入端检测到的最小压降？

CSA 输出配置有 10kΩ 和 1kΩ 电阻器、以用作基于节点分析的 OCP 触发器。 当任何阶段发生过流时、OCP 将触发；同时、在电阻器之前、其他两个相位的输出将保持在 1.65V。

此致、

阿卜杜勒·马利克

您好 Abdul、  

请查看我对您的问题/意见的回答：

2. 您能否澄清一下可在 CSA 输入端检测到的最小压降？

我想说的是、您应感应的最大输入失调电压至少是原来的 100 倍。 因此、对于 5mΩ 分流器和至少 2mV 的检测电压、最小电流为 400mA。  

您还应检测的电流至少是最大输入偏置电流的 100 倍。 我至少会检测 4.5mA。 对于您的情况、您检测到的电流远超过此电流。  

3. CSA 输出配置有 10kΩ 和 1kΩ 电阻器、以用作基于节点分析的 OCP 触发器。 当任何阶段发生过流时、OCP 将触发；同时、其他两个阶段的输出在电阻器之前保持在 1.65V。

好的、感谢您的澄清。  

此致、  

Joe

您好 Joe、

感谢您的澄清。

1.我们选择了使用 7mΩ 分流电阻器的 INA296（增益= 10V/V）来实现大约±20.7A 的测量范围、不包括 400mV 输出摆幅限制。

2.关于最小可测量电流:
假设实际的最小可检测信号通常约为 CSA 输入失调电压的 10×、这是否正确？ 或者、我们是否应该考虑使用 100×的失调电压进行可靠测量？

例如、在低电流值（例如<CSA）的情况下、 如果您能建议使用合适的 300mA、是否不能使用所选的 CSA 进行测量？

此外、我们计划使用三个直接连接到分流电阻的单独比较器来实现硬件过流保护。 由于这是一种低侧检测配置并受 PWM 开关噪声影响、因此我们希望获得以下方面的指导：

比较器输入端建议采用哪种类型的输入滤波？

哪些近似的 RC 值可以有效抑制开关尖峰而不会在过流检测中引入过大延迟？

有没有最佳实践来避免误触发、同时保持快速的硬件保护响应？

我们非常感谢您关于选择一种平衡抗噪性和快速保护响应的适当滤波方法的建议。

谢谢。此致、

阿卜杜勒·马利克

您好 Abdul、

感谢您的耐心。 Joe 目前不在办公室、但会在 2017 年 2 月返回时回复

您好 Abdul、  

请查看我对您的问题的回答：

2. 关于最小可测量电流：
假设实际的最小可检测信号通常约为 CSA 输入失调电压的 10×、这是否正确？ 或者、我们是否应该考虑 100×的失调电压以实现可靠测量？

这取决于您对低输入电流的精度要求。 在检测 300mA 时、您尝试实现多大的精度阈值？ 100 倍表示大约 1%的误差、10 倍高表示失调电压产生 10%的误差。 可以使用 INA296、但输入失调电压会导致一些误差。  

如果需要高于 1%的精度、我建议将第二个 INA296 与负载串联、该负载具有较大的分流电阻器、并针对较低的电流进行了优化。  

[quote userid=“652934" url="“ url="~“~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1613324/ina241a-q1-selection-of-csa-for-ultra-precise-foc-algorithm/6234278

此外、我们计划使用三个直接连接到分流电阻的单独比较器来实现硬件过流保护。 由于这是一种低侧检测配置并受 PWM 开关噪声影响、因此我们希望获得以下方面的指导：

比较器输入端建议采用哪种类型的输入滤波？

哪些近似的 RC 值可以有效抑制开关尖峰而不会在过流检测中引入过大延迟？

有没有最佳实践来避免误触发、同时保持快速的硬件保护响应？

[/报价]

您能否提供将要使用的外部比较器的器件型号？

此致、  

Joe

您好 Joe、

感谢您对最小可测量电流的输入。 在本例中、我们不能使用另一个 CSA 来实现较低的电流。 我们更倾向于使用 7m Ω 来实现最大范围。 建议的任何其他优化措施都将很有帮助。

对于比较器、我们尚未与 PN 最终确定。 但是、输入滤波取决于 fsw、对吗？ 您能否给出考虑的建议？如果您也可以推荐合适的比较器、这会很有帮助。

谢谢。此致、  

阿卜杜勒·马利克