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[参考译文] INA180:设置建议。

Guru**** 2555630 points
Other Parts Discussed in Thread: INA180, INA240, OPT3001

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/647297/ina180-setup-advice

部件号:INA180
主题中讨论的其他部件: INA240OPT3001

大家好

我以前没有使用过感应放大器,希望得到一些建议。

我计划将INA180用于两个应用程序。

  1. 从5V 240mA监测太阳能强度。 我计划保持模拟负载(20欧姆)并使用该监视器来监控最大电流输出。  这是否最好的方法?

  2. 我还想测试电磁阀是否连接到我的系统,因此想在我的DC-DC升压输出中添加另一个INA180。 升压直接连接到H形电桥电路,因此监控进入 H形电桥的电流将向我指示其是否正确连接。  这是否正确?

如何计算要使用的感应电阻以及如何从电压输出中确定电流消耗?

  • 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。

    Dharmesh,

    1. 20欧姆的模拟负载可以正常工作,但您必须注意,当您将电压从0伏更改为5伏以产生不同的负载电流时,您还将更改设备的公共模式。  这将影响部件的错误性能。  就偏移而言,它可能对您有利,因为在0V的公共模式下,偏移量将保证低于150uV,但在较大值下,它可能高达500uV。

    另一个需要注意的是摆动至地面规格。  如果您尝试测量接近0mA的电流,则放大器会出现非线性点。  对于INA180,此值约为5mV。

    对于并联电阻器, 一个具有240mA的1欧姆并联电阻器可产生240mV的输入电压,并且使用器件的A1版本时为x20,这样将在并联电阻器的输出上产生4.8V。  因此,总的来说,这大概是我所期望的最大值,但较低的值可提供较低的功耗和较小的压降。  如果您的设备采用高侧配置,请知道全240mA的总线轨不再是5V,而是4.76V。  通过分流器的电流消耗仅为I=V/R  作为参考,电流感应放大器的输出为Ishunt * Rsunt * Gain。  因此,如果您有20mOhm分流器,增益为200 (A4设备),电流为240mA,那么输出电压将为.24 *.020 * 200 = 0.96V。  输出必须低于设备的Vs电源,并且仅略低于Vs电源,以考虑旋转至电源导轨规格。

    电流越低,误差越高。   产品页面中有一个侧栏小工具 ,可帮助您查看应用程序的错误曲线。  我提出了一些价值观,下面是结果。

    为了更好地了解实施,数据表规格以及电流感应放大器中的所有错误源, 我们制作了一个培训视频系列,可以提供帮助。

    2.根据您在电路中实施电流感应放大器的方式,有一些事情需要考虑。  如果INA180不是低侧或仅高侧实施,则可能不是电磁阀应用的最佳选择。  为此,我强烈建议您查看INA240,它在PWM和直插式电磁阀和电机控制应用中表现出色。  此外,我们还制作 了技术说明 ,这些技术说明就像非常简短的2页应用说明,可以帮助您了解实施情况并获得产品建议。  关于电磁阀和电机控制,已经有5个技术说明。  请查看它们是否与您所需的实施相匹配。

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    你好,Jason

    感谢您的回复。

    我忘了说,放大器将使用3.3V供电,这也是微控制器将使用的。

    如果使用0603或0805 1欧姆电阻器,是否足够好?

    1. 根据我所了解的,太阳能电池板总是输出5V,但电流输出有变化。 如果电流负载比太阳能电池板可以输出的电流高得多,则电压会下降。 如果是这种情况,当使用20欧姆时,太阳能电池板的功率输出下降,会有什么影响?

    在0 mA范围内测量电流不是应用的要求。 任何低于10mA的电流都将被视为低电流,在我的太阳能表(GUI)中,我可以将其显示为低电流或几乎没有电荷。

    根据图示,一旦消耗量达到50mA左右,误差将会增加,在现阶段应用将报告太阳强度低,因此像安培表或实验室仪器等那样精确度并非微不足道


    2. 关于将INA180用于电磁阀应用,目的是以经济的方式确认电磁阀已连接。 其目的不是以双向方式测量电流,而是测量直流-直流升压输出的电流消耗。 这样可以独立测量电流,无需担心电磁阀的极性。 电磁阀的额定电流为2.5A,电压为9V,直流-直流仅为电磁阀电路供电,因此,如果电磁阀已连接,则安培的输出应反映这一点。

    我预计,简单的INA180就足够了?
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    您好,Dharmesh,

    Jason不在办公室,因此我会立即向您提供反馈。

    1.如果您使用太阳能电池板作为我们设备的共模电压,则没有问题。 INA180共模电压为 :–0.2 V至+26 V。只要您保持在该范围内 ,就可以正常工作。 请记住,VCM中的更改会影响设备的准确性。 此外,我还想提及INA180 从单个2.7 V到5.5 V电源进行操作。 如果您决定使用太阳能电池板为设备供电,电压不能低于2.7 V 似乎您使用的是与微控制器相同的3.3 V导轨,这很好。

    2. INA180足以满足您所描述的应用。  

    3.关于分流电阻器的值。 如果您的电流为240mA且A vs= 3.3V,则1欧姆电阻器将不工作。 如Jason所述,  240mA通过的1欧姆并联电阻器产生240mV的输入电压,而使用A1版本的器件时,为x20,因此 应在并联电阻器的输出上产生4.8V。  在您的应用中,由于您的电源电压,器件的输出将在3.3V时饱和。  

    请参阅我们的视频第4节:如何选择和适当的并联电阻器。 本视频将帮助您计算应用程序所需的值。

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    尊敬的Mayrim

    我将看一下有关并联电阻计算的视频。

    另一个让我心悸的问题是,我不需要持续监控,因此我的应用程序是电池供电的,因此我的目标是节省电量。

    如果我要放置一个便宜的LDO或负载开关,将3.3V输出到INA180的VCC引脚,然后关闭器件,但仍有电流通过并联电阻器,这会产生什么影响,器件是否仍会消耗一些功率?

    电磁阀的DC-DC-DC-Step Up应用程序出现了这个问题,因为当升压关闭时,仍有VIN处于VOUT,我假设仍会有一些电流消耗。 这是否正确?

    就太阳能应用而言,这不是问题,因为我正在进行模拟测量,负载通过负载开关连接。
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    只是在观看视频后进行一些计算。

     

    1. 关于计算rsh max,我是否正确地说Vout是输出到我的ADC,它不应高于3.3V?

     

    因为我的直流-直流步进将输出9V 1A,但我将ILOAD最大值保持在1.5A,以便我进行计算,所以我有一些灵活性。  

    假定输出电压为3.3V而不是9V,  

    我的分流计算器将为0.11R,用于我的DC_DC应用程序,输出9V 1.5A  

    和太阳能应用  

    对于我的DC_DC应用程序,我的分流计算器将为0.66R,输出5V 0.240mA。   

    这看起来是否正确  

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    Dharmesh,

    关于1 -是,您应该适当地调整分流大小,以便最大电流* rshunt * gain < ADC最大输入电压。

    另外,请记住要考虑少量的余量-如果您使用3.3 为INA180供电,并且预期输出为3.3V,则由于需要放大器余量,它将无法达到3.3。  有关 详细信息,请参阅本文。  但是,如果你只需要测量1A和1.5A的刻度,那么你可能就可以了。

    对于您的其他应用,我假设您的意思是5V 0.240A,而不是5V 0.240mA。  当660 mΩ 分流器和增益= 20时,那么在240mA时将产生3.168V,这是合理的。

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    你好,Jason

    感谢您的回复。 是的,您回答正确,它是240mA。

    我将为INA180订购样品,并在测试PCB上进行测试。

    测量5V 240mA应用上的电流的目的还在于确定光的LUX,我不确定这是否可以通过太阳能电流输出来确定,或者这是否是建立一些相关表的问题?

    对于9V 1.5A的应用,我们需要 确定外部设备是否正确连接,我猜这将是简单的。

    我附上了INA180的示意图,您能否建议我此电路是否足够好,或者我是否需要额外的滤波器?

    5V 240mA

    9V 1.5A


    INA180未启用休眠模式,如果未测量任何电流,我想节省能源,建议您直接从微控制器的GPIO引脚为设备供电,因为设备的电流要求仅为300uA? 这样我就可以取消任何负载开关了吗?

    从数据表中,它提到有两个引脚配置,由于找不到部件号指示的信息,我如何确定订购的是哪种配置?  

    谢谢你

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    原理图对我来说还可以,我通常建议的唯一事情是在前端添加一个低通PI过滤器点。 如果你不需要,你总是不能填充盖子,而安装0欧姆电阻器。 但如果您这样做,这是很好的,它也很适合调试。

    其外观如下所示:

    接下来,关于引脚配置,它们被标记为A和B -请参阅下面的内容:

    您可以在数据表末尾的排序表中区分它们,因为它显示INA180A1或INA180B1等。  包装标记也在订购表上,因此,如果您手中只有物理部件,您可以看到您拥有的是哪一个。

    您可以通过GPIO开关为设备供电,但请确保其上有一个旁通盖,以便电源保持稳定。

    另一件需要考虑的事情是,您正在驱动ADC,这意味着您将从INA180输出驱动电路中获取一些电流,这是相当弱的。  要考虑在输出中添加RC滤波器,甚至可能添加缓冲IC。  有一个称为"闭环输出阻抗"的参数,您可以使用它来确定滤波器是否稳定。  有关 详细信息,请参阅本文和应用说明。  

    最后一个注意事项- TI制造的lux光传感器(OPT3001),它测量直至明亮的日光下的暗度,具有良好的红外抑制,并具有i2c接口。  不确定这是否有帮助,但我想我会把它扔掉。