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[参考译文] INA196：使用INA196监控110V直流轨上的电流

admin
Guru**** 2538955 points
Other Parts Discussed in Thread: INA196, INA138, INA226, ISOW7842, INA260

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/650740/ina196-using-ina196-for-monitoring-current-on-a-110v-dc-rail

部件号：INA196
主题中讨论的其他部件： INA138， TIA-0.0332万， ISO1541， TIA-0.0313万， INA226， ISOW7842， INA260

您好，

INA196的共模电压限制为80V。

如何扩展INA196的共模范围以测量峰值电流容量为1A的110V直流轨？

是否可以在INA196的感应输入处使用电阻分压器，如图所示？

此外，请验证我的计算是否正确。

为了满足INA196的共模要求，请相应地选择电阻器的值

RD1 = RD3 = 220K
RD2 = RD4 = 432K

由于电阻分压器而产生的缩放系数为0.6626

V+和V-= 110V时的共模电压约为110V
共模电压110V不能由INA196处理。 因此，使用电阻分压器进行缩放
低于80V。

INA196输入端的实际共模电压，IN+和IN-= 110V * 0.6629 = 66.29V。
现在，66.29 的共模电压可以由IN196承受。

当500mA的电流流经20milli-ohm电阻器时，
INA 196输出处的电压由提供  
=通过分流器的电流*并联电阻器*缩放因子* INA196增益
= 0.5 * 0.020 * 0.6629 * 20 = 0.1.3258万V

根据以上计算，500mA电流为0.1325V。 此计算是否正确？

提前感谢
Deepak V

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    TI__Guru**** 2538955 points
    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。

    Deepak，

    关于此电路的几件事-首先，当您向输入添加大电阻器时，您必须考虑几件事。  首先，大型电阻器将有输入偏置电流流经它们，由于这不是轨对轨运算放大器或仪表放大器，因此输入电流大于正常值(10秒uA)。  如果我们假设有10uA流入VIN+和VIN-针脚，那么您可以看到RD1和RD3上的10uA * 220KΩ= 2.2V下降。  假设电流保持相等，这不是什么大问题，但如果电阻器容差关闭，则可能会增加较大的电压偏移。  此外，随着感应电压的增加，输入偏置电流也会发生变化，VIN+变大，VIN-变小。  例如，如果您的VIN+采用11uA，VIN-采用9uA，则您会看到VIN+的压降为2.42V，VIN-的压降为1.98V。  这是一个440mV的差异，它进入了偏移，这基本上会使零件不可用。

    另一个要注意的是，如果您尝试通过20 mΩ 测量500mA，您将生成10mV的电感，这低于此零件支持的线性操作的建议和指定的20mV最小值(有关 详细信息，请参阅本文)。

    基本上我说的是，虽然你可以在输入上使用这个部件和电阻分频器，但不推荐，因为错误会很大，功能会很有限。  此外，INA196不适合测量小电感应电流。  对于高电压测量，我们确实有一些其他设计理念-我相信您在从中提取图纸的技术说明中已经看到了一些设计理念。  以 TIDA-0.0332万为例，它使用INA138，根据所选MOSFET，可以达到数百伏。  它是最小的附加电路，即使在低Vsense电压下也相当准确。

    如果您还没有看过 ，我还建议您观看有关电流并联监视器使用和误差计算的视频系列。  它可以帮助您了解我们的感应放大器的应用用例以及预期的性能类型。

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    TI__Guru**** 2538955 points
    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 Bridgeon，

    我衷心感谢您指出前一篇文章所附的设计可能会遇到的困难。

    我已经详细介绍了建议的参考设计TIA-0.0332万。 这也是我正在寻找的正确解决方案。 但我们的要求需要稍作修改。

    在我们的要求中，必须从直流高压轨监测电流，但它将根据应用情况采用不同的直流电压。

    该轨上可能的电压和电流额定值如给定的那样

    1. 110V @ 0.8A

    2. 90伏@ 1.2安

    3. 60V @ 1.4A

    4. 20V @ 3A

    5V @ 4A

    因此，我对TIDA-0.0332万进行了一些修改，使其适合在0.8A至4A的电压下分别从110V至5V工作。

    其中包括

    1.将12V齐纳二极管D1更换为3.3V齐纳二极管'M3Z3V3B'。

    2.降低200K电阻器R1的值，并将其替换为22K。 为耐受110V，选择了1W额定值的电阻器。

    请找到所附的示意图图像，并告诉我 它是否适合我们的要求？


    我还为该设计附加了TINA模拟文件。

    e2e.ti.com/.../HV_5F00_current_5F00_sense2.TSC

    我们在高压负极轨上也有相同的电流感应要求

    1.-110V @ 0.8A

    2.-90V @ 1.2A

    3.-60V @ 1.4A

    4.-20V @ 3A

    5.-5V @ 4A

    是否有任何方法可将INA138用于此应用以感应-ve高压导轨上的电流？ 请建议一些好的技巧。

    再次感谢您的持续支持。

    谢谢，Regadrs
    Deepak V

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    TI__Guru**** 2538955 points
    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。
    Deepak，
    数据表说明电源和共模电压需要高于2.7 V，因此您的电路应使用3.3 V
    另一种TI设计详细介绍了如何使用负极轨上的电流并联监视器(TIDA-0.0313万)测量电压，但它使用数字器件(INA226，具有集成ADC的电流并联监视器)和数字电压隔离器(ISO154I)。 它确实使用相同的齐纳二极管技术来偏置电源。 我希望这能有所帮助。
    我们有一个类似的电路，使用INA260和ISOW7842来支持在±数百伏电压范围内高达15A的电流测量，我们正在进行测试和报告。 如果您有兴趣了解更多有关此高电压数字隔离设计的信息，我可以详细介绍。
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    TI__Guru**** 2538955 points
    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 Bridgeon，
    高电压正极轨上的电流感应问题已根据您的宝贵指南得到解决。
    我们将在项目中实施类似于TIDA-0.0332万的电流感应设计。

    关于高压负极轨上的电流感应，我将通过TIDA-0.0313万。 如果仍有疑问，我将在稍后回复您。
    现在您可以关闭此案例。

    再次感谢您指出正确的解决方案。
    祝您新年快乐，万事如意。

    谢谢，此致
    Deepak V