[参考译文] D类功率放大器输出电流感应

您好 Randy：

感谢您在设计中考虑德州仪器(TI)。

首先，我想澄清一下您正在尝试做什么。  以下电路/系统是否准确反映了您想要做的事情？  如果是这样，我正在计算您的当前显示器的共模电压为~50。  我的计算如下所示。

图1：可能的振动器电路

方程式1：电流监控器共模最大值

假设这是您的电路所期望的最大共模电压，那么我们确实提供了多种电流监视器选项，可在以下链接中找到： http://www.ti.com/amplifier-circuit/current-sense/analogue-output/products.html。 您可以进一步调整所需的设计参数，如下图2所示。  但有一个警告。  并非所有列出的设备都能测量到0安培。  一个符合您标准的是INA240。  但是，如果这一项确实符合您的期望。  也许您可以向我们提供一些有关您当前显示器所需内容的其他详细信息。

图2：当前显示器搜索选项

此外，如果您想知道哪些设备不会测量到0A，因此您不会错误选择一个，您可以查看此常见问题链接： https://e2e.ti.com/support/amplifiers/current-shunt-monitors/w/faq/3588.measuring-vsense-20mv-with-the-ina193-ina198-products

谢谢Patrick，

 

是的，下面所示的电路确实反映了我们正在努力做的事情，根据您提供的信息，我必须为当前显示器提高学习曲线。  我们将在并行桥接绑定模式下使用TPA3255，当与具有12安培输出电流的50V直流电源配合使用时，该模式假定允许其输出高达600W的功率。  使用该配置，D类放大器的输出电压摆幅为0至50V峰值到峰值，我可以在我的TPA3255 EVM上看到。  因此，我对共模电压计算仍有点困惑，在我可以提出更多合理的智能问题之前，请仔细阅读您多次发送的信息。

 

Randy Mitchell

 

光谱动力学

Patrick，

在INA240的首页第2段，它指出：

零漂移架构的低偏移使电流感应能够在分流器上实现最大跌落，低至10-mV满刻度。'

我在任何地方都找不到V SENSE范围的规格，但这是否表明V SENSE在低至10 MV的情况下是好的，在低于10 MV的情况下是不稳定的？  或者我对V传感范围的理解是否不正确？

 

谢谢！

Randy

您好Randy：

这条线暗示了我们认为Vsense的最小最大值是很好的。   这意味着Vsense可以小于该值，并且将保持稳定。  我们这样说是因为，有些客户 可能会选择使用非常小的并联电阻器来限制功耗。  在这些情况下，它们可能具有介于0至1mV之间的Vsense。  在这样一个小范围内，可能会看到更大的百分比误差。  较大的Vsense值(如果Vsense范围较大)允许的百分比误差较小。  在我们当前显示器的任何产品页面上，您都应该能够找到一个计算器，它将告诉您百分比错误。  下面是INA240的一个示例，它基于您在系统中提供的某些条件，具有1毫欧分流。  但需要注意的一个注意事项是，当您接近0时，百分比误差将走向无穷大：(1-测量值/理想值)*100=(1测量值/0V)*100。  但是，错误电压将非常小。

图3：错误百分比计算器

Randy，

当您使用当前显示器时，我想我们可以进一步了解您的设置。  根据您现在提供的详细信息，我的计算方式会有所不同。  在图4和图5中，我显示了两种工作状态的边界，其中电压和电流值均为最大值  在这些条件下，我会计算出您的瞬时功率为50V*12A=600W。  但是，由于您在这两种状态之间切换，我希望在输出A或输出B引脚上，您将看到正弦波，方波或这两种状态之间的某种情况。  对于简单的正弦曲线，我将计算一个周期内的平均功率，如下面提供的方程式中所示。  对于正弦波，我还假设波以25V为中心，25V幅度，使波从0到50V摇摆。

图4.  OUTPT_A对PVDD短路(50V)

图5：OUTPT_B对PVDD (50V)短路

根据您提供的信息。  我假设每个周期您当前显示器的一个针脚相对于接地将看到50V电压。  这实际上将是当前监视器将看到的最大共模电压。  因此，您需要选择一台当前可以处理此问题的显示器。  由于电流的方向正在改变，您将需要一个双向电流监视器。  双向电流监测器包括一个基准，用作测量输出的来源。  例如，如果您使用的电流监控器的参考电压为2.5V，则检测到零安培将导致监控器输出为2.5V。  如果同一器件具有20V/V增益，并且正电流在分流器上产生10mV，您将在监视器的输出端看到2.5V+20*.001=2.7V，而在相反方向流动的相等电流将导致 监视器输出端出现2.5 －20*.001=2.3V。  ADC范围以及最小最大电流条件将决定您可以使用的增益选项和电流并联电阻器。

Patrick，
根据TPA3255 PWM功率放大器的规格，我们决定为AMP提供50伏电源以获得最大功率。 但找到12安培的现成50V电源说起来比做起来容易。 在与E2E社区的功率放大器人员交谈时，他们表示，12.5A的标准现成LED 48V电源工作良好，并推荐用于我们的应用。 现在，共模电压降至48伏，这在您为最初建议的INA240电流传感器计算的49.5 共模电压范围内。 INA240也是双向的，因此您建议的电路配置看起来会直接进入我们的设计中。 唯一的猴子扳手是在最后一分钟有人建议输出交流耦合，因此输出为+/-24V。 但我告诉他们，电流传感器共模电压不能超过-4V，因此我们需要保持直流耦合。 在您的学习意见中，这是真的吗？

您好Randy：

正确，INA240的最小共模电压为-4V，在+/-24V情况下肯定不起作用。 此外，我们目前没有任何设备会直接接受此类负电压。 您可以将电阻器与交流耦合串联，但这会增加您的增益误差。 在我看来，使用直流耦合是有意义的。 但是，您的同事建议的交流耦合背后的原因是什么？