This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] INA240:低侧电流监控的输出振铃和放大器;Tina结果

Guru**** 1826070 points
Other Parts Discussed in Thread: INA282, INA240, INA303, INA300
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/583896/ina240-ringing-on-output-from-low-side-current-monitoring-tina-results

部件号:INA240
主题中讨论的其他部件:INA282TIDA-0.0778万INA303INA300

将INA240A2用于 PWM感应电路的低侧监视器, 输出中会振铃。  FET dv/dt恢复 使 INA240看起来 比INA282更差   ,它对INA240主要振铃的每个PWM脉冲产生更少的振铃和一个漂亮的三角形。 然而INA282 的PWM背景噪声更多,因此INA240似乎在那场比赛中赢得了胜利。 奇怪的Tina模型还显示即使在空闲状态下输出上也会出现相同的振铃。

是否有一些方法可减少 INA240A2输出上的感应振铃?  无论  Ref1/2连接至接地或REF/2,输出振铃都存在。

 

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    BP101,
    我现在正在与我们的设计团队讨论这个问题,看看他们对响铃原因的看法以及如何减轻响铃。 我会很快告诉您讨论的结果。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,Jason:

    也许 INA240从未经过 过低压侧PWM测试,其中 一些相 反冲(FET dv/dt)最终通过分流器接地。 另一部分dv/dt有时会转至B+,因此高端显示器 可能会出现类似问题。

    如果 它可以承受160V电源CMM的一半,则可能需要将240安装在相位上。 如果   实验室测试确认CMM在交换机分支中被隔离,这似乎会将其置于+80V的安全区域。  只有这样 才能为 已知在逆变器环境中存在的高电压瞬态峰值提供极小的空间,电容器可能无法平滑。  

    奇怪 的是,INA240 在两个方向上都没有产生对称波形,似乎还记得282在查看过去的捕获时存在相同的问题。  240/282所产生的波形具有 正弦波的顶部 标志波形 外观,但缺少负补体 ,包括REF/2或 绑定的ReFS。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    理想的波形 20Khz PWM如果分流处的Tina电流源有导线穿过它,我们将看到更好的输出结果。 真希望看到这种感应电路的行为。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    是否有人注意到第1次发出的Tina Waves的第一个铃声看起来像德克萨斯州?
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    为什么会这么做!
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    我们只是在白板上提出一些想法,我们想知道这样的做法是否能有效地抑制铃声?

    我自己没有建造这个模拟器(显然是从图纸上),但是我想我会和你们分享这个想法,如果你们认为它有好处的话,你们可以告诉我们。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,Jason:

    每个FET中都内置了主体二极管,但更令人惊讶的是,在移除电流源在线并联接至地面后,我的Tina分析。 然后分析似乎是正确的,并给出非常清晰的输出信号,这些信号与shunts CMM密切相关。 这似乎表明INA240差分放大器前端存在问题,因为模拟采用并联偏压-200u。 我确实给V3 +24V加了一个470uf盖 ,但 故障仍然出现, 并且可能是分析错误,因为我无法再次重现它,尤其是没有每个分流器下面的电流源。 是的,实际 INA240A2输出上存在主要振铃,但 似乎根本不存在。

    根据 Tina瞬态和稳态分析模拟,实际INA240输出信号看起来与它完全不一样。 即使测试 INA240A2输出,16个谐波级别也会指示高于50 % THD,因此Tina分析中存在噪声。 请注意输出上的信号与实际产生的信号的流畅程度和dv/dt自由度。

    TINA分析12.5kHz PWM直接注入  到INP的低分流侧:

    示波器捕获缺少下半个周期,而且噪音太大困扰着输出信号。  信号似乎 是差分放大器一侧的输入断开,即使所有3 INA240都产生非常相同的噪音。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    BP101,

    我自己做了一个小模拟,发现INA240模型步进抑制有点太好了。  请参阅下面的数据表,与数据表相比,数据表是我们在工作台设置中收集的数据。  这可能是模拟的一个影响因素,在您的配置中没有明显的噪音。

    我正在咨询TI的其他一些团队,看看他们是否可以提供有关如何在您的应用中解决这些问题的建议。  我将在了解更多信息时随时向您发布最新信息。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    Jason干得好!

    在研究了Tina模拟和实时PWM后,实时捕获了计算机模拟的形状。 请注意,如果您降低了所有PWM噪声,则GND下方的-200u脉冲周期时间在黄色椭圆中似乎存在。 这些真正的PWM捕获为INA240A2 +3V3 REF/2和探头交流耦合10ksps深度范围设置。 在并联输入和INA240输出上再次重新测试16个谐波失真级别后,傅立叶THD接近75 %。

    我发现的一件事是差分放大器增益的输入似乎是实际指定值的2倍。 降低输出增益的唯一方法是分流R值越低,电阻将INA输出增益除以几乎2.5 240/282。 因此1.65v/2=大约825mv。 考虑了200uohm分流器,INA240A2捕获器具有500uohm分流器。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    你好,Jason,

    当从1.65v (500 m)参考电压中删除Tina INA Ref1/2,并说"Ref1"是GND,"Ref2"设置为VCC"时,输出节点电压不是参考电压的一半。 在该测量中,瞬态分析输出电压标度似乎关闭。

    如果 将 参考2置于10k到GND和10K到+3V3之间 (1.58v REF/ 2 = 790mv),则INA 输出节点电压约为808mv。  INA240输出电压是否应 高于参考2引脚电平或保持在正 下方?

    它似乎是8.2。3.3 图29 INA240输出 高于Tina中的1/2参考值 ,具体取决于来自PWM调制的感应电流斜升。

    810mv是否被视为   A2输出8.4 .3.3 的完全回转到轨道?  在10mV/amp时,A2峰值应为2.8amps,但在500uohm分流时,电流应会高得多50安培负载为500uv CMM或25mV全并联刻度* 50V/v =+1.25V全摆动至轨,但在1/2 REF时是否仍然如此?

     。  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    BP101,

    我正在尝试了解您对参考电路的操作-我做了我们在TINA中推荐的两种标准配置,对我来说还可以。  请参阅下文。

    连接到Vcc和GND:

    与1V电源相连(可以是>GND和<VCC的任何值,只需选择一个唯一值):

    我还一直在询问您的赛道,我的一位同事建议:

    '电路中的电阻(阻尼)非常小,因此在切换时,电路在稳定之前会振铃。  换言之,我认为INA240正在测量其输入端的真实振铃电流。  如果客户在电路电感中添加串联电阻,他可以消除振铃,而代价是大幅增加电流和功率损耗的上升时间。"

    您是否同意该评估?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,Jason:

    您未回答问题, 数据表的8.4 中的外部参考引用。3.3 不会说明参考引用/ 2是输出导轨的顶部还是底部。 Tina似乎认为,有时R10k的输出是底部导轨电压,有时是窗口顶部的电压。 在本8.4 .3.3 中,摆动到轨道的定义又是什么? 我正在考虑降低dv/dt,差分放大器REF必须小心处理。

    以上示波器捕获中的感应振铃是由FET二极管dv/dt通过分流器和B+进入GND引起的,输出中不应出现这种情况。  实际PWM电路具有+3V3 REF1/2,可能导致差分放大器R分压器的INA Ref1/2 正在接收B+ PWM?  如果输入是 过滤器dv/dt,则可能是它进入INA导轨的位置。 您是否同意 此类假设,并且 可能会将一些PWM反馈添加到 供应中,以提供Tina VCC/VMID参考并查看 结果。   在实验室工作台测试中使用了哪种参考电压滤波?  我的是通过降低INA REF输入中的电流,它还将降低实际电路中的振铃振幅。

    黄色方框 R5/6 +1.56v参考2 ,输出808mv是否被视为8.4  的导轨顶部。3.3 或向上移动到Ref2/2节点 790mv的一半的窗口?

    Jason Bridgeon 说:
    :"电路中的电阻(阻尼)非常小,因此在切换时,电路在稳定之前会振铃。  换句话说,我认为 INA240 正在测量其输入端的真实振铃电流[/QUOT]

    这是FET通过电感器获取电流时FET打开di/dt和dv/dt的外观。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    BP101 -也许您看到的是50k+50k内部分禾器,它与10k外部电阻并联,从而影响其外部电阻。  请参阅以下内容:

    我发现在INA240上的TINA中的参考电压模拟存在问题,除非我在瞬态分析框中选择了"使用初始条件"。

    这是否有帮助?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    [引述用户="Jason Bridgmon"]

    发现在INA240上的TINA中的参考电压模拟存在问题 ,除非我在瞬态分析框中选择了"使用初始条件"。

    这是否有帮助?

    [/引述]

    这 回答了问题。  TINA 使用并联电阻公式 除 以乘积。   参考IC不会将INA240 REF输入暴露在并联电阻之下,而是暴露在隔离 电压电平之下,这是有意义的。

    另一个奇怪的现象是与   80V 蓄电池串联的电感电流测量,以及一个接近 底部的电流测量,其中PWM连接到INA240, 并联电流最高 为3安培。  相同的安培测量  值在162v时保持不变。 也许瞬态 模拟 不像Matlab 那样切换电感器,将尝试其他启动状态。  

    我试图通过  降低输出阈值将REF与GND和VCC隔离来发现REF输入是否容易产生噪音。   差动 放大器似乎将 分别获得 参考阈值的任何噪声。 因此 求和似乎如预期的那样工作,但从 第一个INA240中得到的输出将 把参考号 连在一起。  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    BP101,
    这里的一个附带说明是,今天推出了一种新的TI设计,它使用INA303进行低侧感应,并提供了三相电机控制。 如果您感兴趣,请选择TIDA-0.0778万。 INA303是一个新部件,一个月前推出,具有相当好的带宽和转换率,可用于此类应用,此外还提供了您的应用所需的参考引脚。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,Jason:

    看了INA303和过去的INA300。 TIDA-0.0778万使用IGBT GTO 3相模块,与FET切换波形略有不同。  如今,Piccolo团队在高电压驱动器方面做了一些出色的工作。

    Tina中发生的情况是,在 每个   分流器上使用电流发生器进行瞬态分析时,并联电流未反映出多少电感PWM电流。 在使用 欧姆定律检查数学时,每个节点上的直流节点探测器都与CMM和电流测量值不符。  这是PWM感应电流与6.8 Amps一样高,但在   测试的每个INA240X分流器的TA期间,只有2安培的电流最高。 这根本不可能,因为电流会通过最短的接地路径,但Tina显然无法正常工作。

    解决方案的一部分是在 每个分流器上添加一个电流源,并 将电流源设置 为10安培,而不是电流发生器。 然后,PWM感应电流上升至40安培 ,而直流节点探针通过每个分流器测量10安培。 然后,TINA分析会显示每个FET打开和关闭时的输出振铃模式。  电感电流振荡可能会产生一些振铃,但在  实际 的INA使用中,它可能需要绑定参考输入上的低通滤波器。 但是,数据表没有提供 参考输入  易于受可能 位于 任一电源导轨上的PWM delta dv/dt影响的说明。   

    INA240-A2上的低值并联0.5 m 似乎会导致每个周期内的感应振铃量最少。 请注意,VG2比VG1的占空比更长,以使瞬态分析更符合逆变 器调节器在电机速度扭矩控制中的作用。  每个INA240分流电流 设置为10安培。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    BTW

    从TA上拆下所有其他INA240-X ,只留下 一个 固定节点直流 电流。  从初始状态或零开始TA 捕获 不切实际的启动 电流 峰值,该峰值 将INA输出推至 导轨顶部。 Tina似乎  存在多 个INA位于同一项目中的问题,并且在 某种程度上并联的情况下出现分流阻力 ,因此 DC节点探测器指示  为不正确的滴落。

    查看结果:

       

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    从工作点开始TA将消除接通电流峰值。 请注意,PWM的刻度更真实,显示在0.5 m 下较低阻抗分流中拾取的感应振铃。 高于500u时,值偏高似乎不会显示与INA差分输入上的电阻标度变化相同的振铃模式。

    10安培PWM感应电流流经0.5 m 分流器。