我们正在测量标准半桥上的高侧电流消耗，驱动到感应负载。 我们的设计使用INA139作为电流保护装置，在短路事件中关闭MOSFET。 因此，我们需要一个非常快速的测量。
在标准50 % 占空比应用中，感应负载将电流推回总线，并向后偏压INA139的输入。 当MOSFET重新打开时，INA139需要5 us才能重新输出其测量值。 如果上一个循环未将电流推回总线，则不会有延迟。
我们的应用与数据表中所示的双极电流测量应用没有什么不同，但我们并不在意测量另一个方向。
能否解释一下可能导致延迟的原因，以及我们如何更改设计以防止延迟？
谢谢。
(红色为输出@ TP3100)
(蓝色代表负载处的交流电流探针)
您好Stephen：
我一直在与我的团队一起研究这一问题，我们在下面提出了一些意见。
延迟不是由负共模电压引起的，而是由偏移电压(Vos)和IOUT饱和度的组合引起的。 在(输入电压-接地电压)= 150V - 126.9V = 23.1 V时，共模电压应相对稳定。 但是，一旦存在感应反冲，R (感应电压)之间的差动电压肯定会变为0V，并且很可能低于 0V。 一旦发生这种情况，您将使IOUT引脚饱和，基本上将内部放大器的输出级过载到GND电平。
一旦感应回退结束且负载电流开始上升，INA139响应将出现初始延迟，因为在输出发生任何事情之前，Vsense必须超过零件的Vos。 我们指定的Vos最大电压为+1.5mV。 在Vsense超过Vos后，输出级可以开始充电，以脱离超速状态并进入其线性操作范围。 将造成更多延迟，很可能是大多数延迟。
您可以考虑几个选项。 一，您可以将IOUT引脚与电流源偏置，以便即使Vsense < 0，IOUT引脚仍处于其线性操作区域。 INA139数据表中对此进行了讨论，如下所示。 这应该可以修复延迟，因为我们确实在2.5us设置增益= 10 (RL=10kOm)的时间，并且Vsense从0V跳至200mV (见下文)。
这应该可以解决问题，但如果不能解决问题，另一种选择是使用电压输出电流感应放大器部件，其Vos电压更低，并将输出引用到中间电源或其地面水平的其他设备，这样您就不必担心输出饱和。 以下设备可支持25V电源和共模输入：INA210，LMP8481，INA199，INA225，INA250。
如果我对设计的假设不正确，或者您有更多问题，请向论坛发帖。
此致，
Peter Iliya
电流感应应用
您好，Peter，
我从Stephen (原始海报)接手了这个项目。 我们采纳了您的建议，并考虑通过添加一个电阻器来提高IOUT相对于GND的延迟(在下面的示意图中，Roffset以粉色显示)。 这确实大大帮助了延迟，但我们未能将其降低到大约2us。 是否有可能进一步消除延迟？ 我们原本希望随着偏移量的提高，延迟会变小(我们尝试了高达2V左右)，但事实并非如此。
下表显示了通过电阻负载得出的结果。 我们正在努力消除在某些情况下启动时出现的延迟。 黑色迹线显示原始延迟，绿色/橙色/黄色迹线显示应用了偏移电阻的响应。 我们尝试提高偏移量以查看延迟是否会消失，但它没有低于2us。
下面是通过电感负载得出的结果，Roffset = 82kOhm，与Stephen的原始图像进行比较。 我们在这里也看到了一些拖延。
是否有可能进一步消除这种拖延？ 在2V偏移时，我们看不到与1V有太大差异。
感谢你的帮助。
Savitri
示意图：
电阻负载：
(黑色/绿色/橙色/黄色为输出@ TP3100，用于不同的Roffset值)
(蓝色代表负载处的交流电流探针)
感应负载：
(粉红色为输出@ TP3100)
(蓝色代表负载处的交流电流探针)
Peter，您好！
是的，我们正在测量TP3100与地面的关系。 在主板打开时，Voffset几乎无法访问。 TP3106被粘合剂覆盖，电路的其余部分位于底部，由散热片覆盖。 我确实得到了Vsense的痕迹，但是，这会有帮助吗？
感谢您指出这一偏差-我们关注的是时间安排，而没有考虑到这一点。 我重新测试以查看发生了什么：当我添加Roffset并且PWM关闭时，电压被拉低。 你可以在我之前分享的图表中看到这一点。 我们不确定原因(是否有任何原因导致电流进入IOUT？)。 但是，当PWM打开时，我们可以看到0A处的电压是我们预期的电压(约200mV)-请参阅下面的示波器屏幕截图。
下图显示Roffset = 39k，命令0A加载(从而打开PWM)。 红色为TP3100，蓝色为交流电流探头。
你好，Savitri，
我认为添加Roffset可防止Q3100在零电流和无PWM期间打开，但一旦PWM启动，低电流时间过短，无法让传输器重新关闭，因此TP3100降至200mV (涓流* R3292)。
这里似乎还有多个竞争因素(IOUT饱和和IOUT加载)。 最初的修复是添加Roffset，这样即使在Vsense = 0mV期间，IOUT也会处于线性区域，这似乎有助于IOUT在第一个PWM循环中更快地驱动。 但是，通过添加此电阻器(Roffset)，您实际上正在为IOUT引脚驱动提供负载(相对于INA139_GND)，这会增加上升时间。 这可以在数据表中看到，其中上升时间为10 us，增益为50。 将此值与~8us上升时间进行比较，增益= 40，因为Roffset =负载= 39kOhm。
您可以在之前的比较图中看到，TP3100电压升高速度更快，Roffset (负载电阻)值更小。 您可能希望不断降低这种阻力，以实际缩短上升时间。 假设涓流电流保持在大约21uA的恒定电流，可能尝试Roffset = 3.3kOhm，因此Voffset = 70mV的差分电压，因此您仍然保持IOUT引脚在一定程度上充电，不会饱和到接地电位。
因此，确实需要考虑多种因素：
1.如果即使使用非常小的偏置量也不能显著缩短上升时间，则减少或可能去除偏置量。 很明显，Roffset越小，上升时间就越快。
2.尝试增加分流电阻器(R3287)。 现在您只生成10mV峰值感应电压，我们零件的指定输入偏移最大可为1.5mV。 这已经是15 % 错误。 如果将感应电压提高到50mV甚至100mV，您将从零件中获得更好的整体性能。 此外，您的感应电压将更快地克服输入偏移，因此IOUT将更快地响应。 我会先尝试一下。
3.拆下C3115和/或减小R3292。 我意识到您希望电容器过滤噪音，但移除/减少此RC时间常数并观察TP3100上升时间可能增加可能会有所帮助。
4.重新考虑如何打开Q3100。 如果您的负载电流在感应回退期间降至0A，那么您的涓流21uA也会降低，但我不确定有多少。 将IOUT引脚反馈到VIN-引脚(实际上也连接到VCC引脚)对我来说真的是一个未知因素。 如果您在某种程度上将H桥总线与IOUT引脚隔离，那么您会很感兴趣地看到会发生什么情况。 例如，如果使用缓冲器驱动Rbias，则涓流电流将由缓冲器的电源提供，而不是H桥总线本身。 或者你甚至可以做得更远,移除Rbias和更换一个电流源IC (REF200)如我最初在12月14日张贴的图.
我对反应很差表示歉意，但我希望这能有所帮助。
此致。
Peter Iliya
电流感应应用
