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[参考译文] INA240:使用INA240或INA181检测直流电机电流感应,以检查电机是否卡住

Guru**** 1828310 points
Other Parts Discussed in Thread: INA240, INA181, INA139
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/632997/ina240-dc-motor-current-sensing-to-check-if-the-motor-is-stuck-using-either-ina240-or-ina181

部件号:INA240
主题中讨论的其他部分: INA181INA139

您好,

我设计了一个应用程序来驱动直流电机,使用H形电桥和PWM来设置速度。

我主要关心的是了解电机是否卡住,我不想使用我的速度感测块来执行此操作,因为它有其他用途。

我想感知电流并了解何时抽取接入电流。

我的最大电压是从蓄电池中消耗的30V。平均电压是18V (使用PWM),平均电流约为10A。

通过浏览零件,我看到两个选项:

1,INA240用于直插式电流感应。

2.INA181用于高/低侧电流感应。

我的问题是:

电机将在两个方向运行,因此如果我将使用内联方法,我将需要双向电流感应。

假设Vref=1.5V和Vs=3V,

使用INA240时,输出电压是否在0至3V之间? 一个方向的1.5 到3,另一个方向的0到1.5 ?

使用INA181 -在哪里更好地使用它? 低侧还是高侧?

如果我错了,请纠正我的问题,但这里我不需要双向感应,因为分流电阻器所看到的电流将始终处于一个方向,无论电动机方向如何正确?

对于此特定应用程序的最佳部分,您的建议是什么?

请记住,我只需要了解电机是否卡住,即电流过大。

谢谢!

Tomer

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    Tomer您好!

    我现在正在与我们的专家一起处理您的情景。 很快就会回复您。

    Peter Iliya
    电流感应应用
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    嗨,Tomer,

     

    如果使用INA240,我假设您的原理图大致如下所示:

     

     

     

    为回答您的问题,INA240输出在一个方向为1.5V至3V,在另一个方向为0至1.5V。 这些是导轨的理想输出摆幅,实际上它们会受到设备输出级的限制。 您可以在我们的"常见问题"页面中阅读有关此问题的更多信息。

     

    如果使用INA181,我假设您的原理图大致类似于下面的低侧配置,它具有两个INA181设备,可检测两个电机方向上的过电流(电动机卡住)。

     

     

     

    注意INA181的绝对/推荐最大共模输入(VCM)为26V,因此您不能在高端配置中使用此设备,因为进入的PWM信号将达到30V的峰值。 根据我们对按价格排序的模拟输出部件的搜索,可接受VCM =30V的下一个最便宜的部件是INA139。 此外,如果您想知道主动制动过程中来自反电动势的电流(蓝色虚线),那么您将无法看到具有低侧配置的顶部蓝色电流线。 虽然这不应该是问题,因为如果电机已经制动,它就不会真正卡住。

     

    与INA181和INA240相比,INA181需要稍大的并联电阻器,因为它具有更大的输入偏移(最大150uV),但您可以将两个INA181设备参考接地,因为您只需要在电动机的任何一个方向感应正过电流。 这将允许更大的动态范围。 INA181的输出电流驱动比INA240更大。

                                                                                                                                                                                      

    PWM频率是多少? INA240的带宽为400 kHz,INA181A1 (增益= 200)的带宽为100kHz。 您需要考虑您的系统可承受的切换噪音。 INA139的生物武器比以前高得多。

     

    如果您还有其他问题,请告诉我。

     

    Peter Iliya

    电流感应应用

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    您好,Peter,

    谢谢你。

    您对INA240配置的了解是正确的。

    对于低侧INA181,我想这样:

    有可能吗?

    这样我就可以使用一个INA181。

    至于PWM频率,不会超过20Khz,INA181是否适合?

    作为一般问题,PWM频率和设备BW之间的关系是什么? 我如何知道某个设备是否可以正确处理特定频率的PWM。

    谢谢!

    Tomer

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    嗨,Tomer,

    您所绘制的是可接受的,INA181可以肯定地以20kHz PWM响应,只要占空比不会太低。

    对于您的另一个问题,对于处理PWM信号所需的BW没有一般经验法则,除了它应该大于PWM的频率。 原因是还有其他重要因素,特别是快速变化的方波。 其中包括稳定时间,转换速率,CMRR,失真和设备拓扑,这些都可以相互关联。 我提到器件拓扑是因为INA240是一个切碎放大器,INA181是一个线性放大器。 通常,尽管切碎放大器的偏移和1/f噪声(对于运算放大器)较低,但它们通常比线性放大器慢或产生更大的失真。

    总的来说,我会推荐INA181用于您的应用。

    Peter Iliya
    电流感应应用
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    谢谢Peter,

    这非常有用。

    Tomer