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[参考译文] INA180:高压侧电流感应

Guru**** 1142300 points
Other Parts Discussed in Thread: INA180, INA138, INA139, INA169, INA168, AMC1300, DRV425, INA190, INA181
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/759790/ina180-high-voltage-high-side-current-sense

部件号:INA180
主题中讨论的其他部件: INA138INA139INA169INA168AMC1300DRV425INA190INA181

大家好,

请考虑示意图:( TIDU833.pdf )

电路是否可以与所有其它(高侧)电流感应放大器(如INA180)一起使用?

此致,Ras

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    我还有另一个问题。
    我的应用中的总线电压不是固定的400V (从0到400V可变)。
    因此,我应该为放大器提供单独的固定源,例如3.3 或5 V
    如何更改原理图以适应应用?

    此致,Ras
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    您好Ras,

    感谢您考虑使用德州仪器(TI)。  您在上面张贴的电路仅适用于与上面张贴的设备具有相同内部拓扑的设备。  采用此拓扑的设备包括INA138,INA139,INA168和INA169。  由于您的总线范围较低,您在上面发布的电路将不适用于您。  可在上述电路中使用的设备具有高于0V的最小共模工作范围。  您可以获得有意义测量值的最低共模电压为2.7V。

    您尝试测量的电流范围是多少?  是否要将输出限制在3.3V或5V?  我需要这些详细信息,以了解我们的当前分流监视器或流闸设备是否有可能的解决方案。  否则,我建议调查的一个可能的解决方案是AMC1300,如下例所示。  但是,这确实带来了一系列挑战,您需要找到一种方法为VDD1提供浮动5V电源,并为GND2提供-1.44V (假设您没有计划使用下游微控制器校准偏置)。  如果您决定继续使用AMC1300,并且需要有关这些详细信息的帮助,我建议为AMC1300打开一个新的线程,以便为该部件提供服务的产品系列可以为您提供帮助。

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    尊敬的Patrick Simmons:

    感谢您的回答。

    Patrick Simmons 说:
    您当前要测量的范围是多少?[/QUOT]

    电流范围为0-10 A

    Patrick Simmons 说:
    您希望输出限制在3.3V或5V吗?[/QUOT]

    不一定,但请考虑电流最终由ADC (MCU的)采样,其输入范围通常为3.3V。

    此致,Ras

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    您好Ras,

    我们的所有器件都有输入偏移电压,因此在0A输出电压时不等于0V。 如果您打算在开启负载之前进行初步测量,则可以针对此错误进行校准。 否则,错误将始终存在,并且可能会根据温度而变化。 因此,您能否告诉我最重要的电流水平,在这种情况下触发器或跳闸电路可能会受到影响? 现在,我建议最好的是在负载侧安装一个变压器,并在辅助侧安装一个电流并联监视器。 或者您可能仍需要考虑AMC1300。
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    您好,Patrick Simmons,

    感谢您的回答。

    Patrick Simmons 说:
    触发器或跳闸电路可能受到影响的最低电流水平?[/QUOT]

    电流可以在-10 A范围内的任何值开始传递

    Patrick Simmons 说:
    我最推荐的是变压器[/QUOT]

    但是,变压器如何使用直流电流工作?

    此致,Ras

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    尊敬的Patrick Simmons:
    请考虑我上一篇回答您请求的文章,了解更多详细信息。

    我还有另一个问题:除了隔离电流感应放大器和霍尔传感器之外,我的应用是否还有其他解决方案?

    此致,
    RAS
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    您好Ras,

    您回答正确。  变压器不能使用直流电流工作。

    至于另一种替代方法,您也许可以考虑使用一个磁通阀传感器,例如DRV425。  下面  是一个TI设计 ,其中DRV425用于测量通过轨迹的电流。

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    尊敬的Patrick Simmons:
    显然INA190适用于该应用程序。

    此致,Ras
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    您好Ras,

    您的要求是否已更改? 您说您的总线电压或共模电压可能高达400V。 INA190的共模电压额定值为42V。 如果您在除静电放电之外的任何情况下超过此最大42V电压,您将损坏设备。 您是否找到了解决该问题的解决方案?

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    您好Patrick:

    请考虑模拟结果:

    此致,Ras

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    您好Ras,

    您是否正在执行设备分流器接地的低侧实施?  如果是这种情况,那么您的总线电压无关紧要,INA190应该没有问题。  我假设VF1是分流器的电压,您能否向我展示您是如何实现这一点的?

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    您好Patrick:

    请参见模拟示意图:

    此致,Ras

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    嘿,Ras,

     

    我认为我们需要澄清您的要求是什么。 我相信你想测量一个总线的电流(0到10A),它可以达到400V。

    1. 总线电压可变低多少?

    2. 为什么不能使用INA138? 与INA180相比是否过于不准确?

    3. 请参阅下面可能的电路解决方案。

     

    首先,如果VG1电压达到400V,您发布的INA190A1模拟原理图将不起作用。 INA190型号可能存在错误,但如果输入引脚上的共模电压(VCM)相对于INA190接地引脚超过42V,实际INA190设备将断开。 INA190数据表6.1 中规定了此绝对最大额定值。

     

    其次,如果VCM降至12V以下,您在此线程(来自TIDU833)中发布的第一个INA138原理图将不起作用。 齐纳二极管需要至少10V的反向偏置,以便为INA138提供电压。 如果VCM降至10V以下,则齐纳二极管将不会向INA138提供足够的电源电压,并且整个电路将不工作。 这就是为什么我问你们总线电压会降低多少。

     

    我将注意到另一件事。 INA138的高电压浮动电路工作良好的原因是它是一个电流输出设备。 通过使用晶体管和负载电阻器(R3),电流信号更容易降级。 INA180和INA190是电压输出设备,这意味着它们的输出引脚处的电压将与它们的接地引脚有关,如果INA180/INA190使用浮动齐纳二极管供电,则不会像电平前移那样直接移动此电压。

     

    一种可能的解决方案:使用Howland电流泵架构将INA181A1转换为电流输出电路。 这将需要额外的电阻器和运算放大器,但会将电压输出转换为电流输出信号,然后通过类似于TIDU833的晶体管降级。 我提供了两个示意图,显示基本操作,一个是正常VCM,另一个是高压VCM。 不幸的是,INA181宏模型不能在浮动电源电压下工作,但我用功能等效差动放大器(OP3)模拟了INA181。 希望这不会令人困惑,但您可以看到它确实有效。 唯一的问题是VCM不能低于Zener的最小反向击穿电压。 如果总线电压绝对下降到0V,则可以使用LDO为INA181供电,该LDO仅在VBUS低于5V时才会打开。 您可以完成这项工作,它是一种二极管或共阴极产品(BAT54CL),其中VBUS和LDO输出与二极管或芯片的阳极输入相连。 因此,一旦VBUS电压过低,LDO将提供必要的电源,以便平稳过渡。

     

     

     

    此致,

    Peter Iliya

    电流感应应用