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[参考译文] INA225-Q1:感应0.085mA和检测无负载(0mA)

Guru**** 689970 points
Other Parts Discussed in Thread: INA225-Q1, INA138, INA216, INA210, INA270, INA199-Q1, INA225, INA226-Q1, INA220-Q1, INA190
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/633945/ina225-q1-sensing-0-085ma-and-detecting-no-load-0ma

部件号:INA225-Q1
主题中讨论的其他部件: INA138INA216INA210INA270INA199-Q1INA225INA226-Q1INA220-Q1INA190

您好,

我的客户要求:

・传感0.085mA~8mA

・需要无负载检测(0mA)

・Ω ADC为10位,VDD=3.5V。

我认为如果最大误差[0.085mA]-最小误差[0mA] 大于所附文件中ADC (3.42mV)的精度,INA225-Q1可以达到上述要求。

e2e.ti.com/.../Current-Sense-Amp.xlsx

我的理解是否正确?

如果您有任何疑问,请告诉我。

此致,

Kuramochi

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    尊敬的Kuramochi:

    我现在正在与我的团队一起研究这个问题,并将向您提供建议。 感谢您的所有信息。

    您的系统的共模电压(VCM)是多少? 基本上,由于这是一种高侧应用,IN+引脚处的电压是多少? 这将影响您的IB,如果低于12伏,可能会使您的系统更加准确,因为在VCM = 12伏时,已确定85uA最大IB规格。

    此外,此设备是否需要通过汽车认证? 我们确实有具有较低IB的部件,例如:INA138/168,INA216,INA270,INA199-Q1,INA210, 但并非所有这些都能检测您的差分电压和VCM要求。 如果您想阅读有关感应低差分电压(<20mV)的信息,您可以访问我们常见问题页面上的以下帖子。

    最佳,

    Peter Iliya

    电流感应应用

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    Kuramochi,

    INA225-Q1不适用于测量0A,85uA和8mA的场景,因为输入偏置电流可以是最大+85uA。 这意味着,在最坏的情况下,INA225将吸入或吸收85uA的电流 至IN+引脚。 如果ILOAD为85uA, 则通过并联电阻器的电流实际上变为零。

    此外,一旦您的系统打开且ILOAD = 0A,那么您的输出电压将不是0.338V,而是实际0.305V。 我用下面的公式计算了这个数字:

    输出电压=[ IOS*rsh* 1.01 + Vos_max + DVOs/dT*100degC ]*增益*增益错误 +参考电压

    其中IOS = IB+和IB-的差值, 增益= 25V/V,增益误差= 0.0015 ,参考电压= 0.3V,rsh = 15Ohm,Vos_max = 150uV,DVOs/dT = 0.5uV/degC。 我还考虑了并联电阻器的1 % 容差。

    如果您想了解这一理论,其他具有较低IB的电流并联监视器以及其他替代低电流解决方案,您可以访问此处:

    Peter Iliya

    电流感应应用

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    Peter-San,

    感谢你的帮助。

    >INA225-Q1将不适用于测量0A,85uA和8A的情况,这只是因为输入偏置电流可以是最大+85uA。
    >这意味着在最坏的情况下,INA225将吸管或吸收85uA的电流进入In+引脚。
    >如果您的ILOAD是85uA,那么通过并联电阻器的电流实际上变为零。

    我认为,如果设计原理图时假设偏置电流的典型值,则可以感应负载电流85uA。
    你怎么看?

    >此外,一旦系统打开且ILOAD = 0A,则输出电压将不是0.338V,而是0.305V。
    >我用下面的公式计算了这个值:
    >Vout =[ ios*rsh* 1.01 + Vos_max + DVOs/dT*100degC ]*增益*增益错误+参考电压

    您是否应该不仅考虑IOS,还考虑Ibias?

    此致,
    Kuramochi
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    库拉莫奇山

    在设计这些系统时,您希望使它们尽可能强大。 因此,即使它们在数据表中的典型值可能起作用,最好还是根据最大值和最小值进行设计,因为您可以最确信(99.7 % ,6-sigma) INA225-Q1不会有超出最大和最小规格的IB。

    对于Vout等式,当ILOAD = 0A时,我考虑的是Ibias,因为IOS = Ibias +- Ibias。 我本可以写(-Ibias +- Ibias -),而不是写IOS,但这最终将是两个电流的差值,

    Peter Iliya
    电流感应应用
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    Peter-San,

    感谢您的建议。

    >在设计这些系统时,您希望使它们尽可能强大。 因此,即使它们在数据表中的典型值可能起作用,最好还是>根据最大值和最小值进行设计,因为您最有信心(99.7 % ,6-sigma) INA225-Q1 的IB不会超出最大规格和>最小规格。

    我明白了。

    >对于Vout公式,当ILOAD = 0A时,我考虑Ibias,因为IOS = Ibias +- Ibias。

    >我本可以写(-Ibias +- Ibias -),而不是写IOS,但这最终将是两个电流的差值,

    很抱歉,我无法理解您所说的内容。

    我理解电流的流动情况如下,这是不是误解?

    (我理解我们可以忽略Ioffset,因为它比Ibias小得多。)

    此致,

    Kuramochi

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    库拉莫奇山

    我认为最好根据 这张图片大致了解电流:

    • 实际上有两种输入偏置电流:IBIAIS+(IB+)和IBIAISI-(IB-)。
    • 这些输入偏置电流被建模为器件的IN+和IN-输入的正电流源。 这就是输入偏置电流建模的方式,不仅是电流并联监视器,还包括运算放大器,仪表放大器,互阻抗放大器等。 因此,如果IB为正,则会流入放大器输入,如果为负,则会流出。
    • iOS =输入偏移电流= IB+- IB-。  它只是两个输入偏置电流的差值,因此它是零件内部电阻器匹配程度的指示器。

    请记住,如果Vbus打开且源电流变为0A,则会出现以下情况:

    输出电压=[ IB+*rsh* 1.01 + Vos_max + DVOs/dT*100degC ]*增益*增益错误+参考电压= 0.338A,当ILOAD = 85uA时,该电压大于0.305V。

    Peter Iliya

    电流感应应用

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    Peter-San,

    感谢您的解释!

    我明白了。

    我想不是失去供应,而是在该应用程序上加载,如下所示。

    所以我计算并联电流时不是Isoffset而是Ibas-(≒Ibias)。

    此致,

    Kuramochi

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    库拉莫奇山

    您回答正确。 如果消除负载,则流经分流器的电流将为IB-。 尽管您仍然会遇到这样的问题:无法确定85uA和0A之间的差异,至少没有可靠的解决方案。 您需要选择最大IB较低的零件。

    Peter Iliya

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    库拉莫奇山

    您是否解决了问题? INA226-Q1 (10uA IB典型)和INA220-Q1 (20uA IB典型)是您满足原始要求的最佳选择。

    此外,您还可以在此处找到具有非电流并联监视器的低电流测量(10uA - 100mA)设计:
    http://www.ti.com/tool/TIPD104
    http://www.ti.com/tool/TIPD156
    http://www.ti.com/tool/TIPD129

    最佳,

    Peter Iliya

    电流感应应用

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    您好,Peter-San,

    很抱歉回复太晚。

    是的,我的客户决定评估INA225-Q1。

    虽然IN226-Q1和INA220-Q1肯定具有低偏置电流,但它们没有保证值(最大值/最小值)。
    所以我认为客户不能选择它们。

    此致,
    Kuramochi
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    您好,Kuramochi,

    我们最近发布了一款新设备,称为INA190。 与我们的所有其他电流感应设备相比,它的输入偏置电流要低得多。 在Vsense = 0mV时,输入偏置电流通常为0.5nA至最大10nA。 即使使用全刻度输入差动电压,输入偏置电流仍将保持在数十毫安,因此您可以使用此器件轻松测量85uA至8mA。

    此致,
    Peter Iliya
    电流感应应用