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[参考译文] 请推荐一个用于低压侧开关电流感应的放大器

Guru**** 657500 points
Other Parts Discussed in Thread: INA293, OPA2836, LM7705
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/1091011/please-recommend-an-amplifier-for-low-side-switch-current-sensing

主题中讨论的其他部件:INA293OPA2836LM7705

您好,

我有一个4开关降压升压电路,因为输入/输出电压为200V,很难找到能够承受该电压的电流感应放大器,我正在考虑将感应电阻器置于低侧,与低侧开关串联, 如位置A和B所示。由于输入侧和输出侧均接地,因此无法使用位置C。  

我想知道你是否有类似的参考设计,你是否可以推荐放大器。  

最小切换频率为400kHz,考虑推至1MHz。

谢谢!

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    您好,Shengnan,

    Ra和RB冷端之间的图示连接是什么? 导线? 这两个点之间的距离是多少? 它可以变为零吗?

    我问,因为在这里,共模噪音可能会产生,因此有必要制定一个仪表方案。 另一方面,如果两个点都相同,则一个简单的OPAMP电路就可以做到。

    Kai

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    盛南  

    我与Kai在这里达成一致,对于这样的电路,标准运算放大器可能是更好的设计选择。 这背后的主要原因是信号完整性,就像您需要电感器电流的完全保真度一样,我们可以为专用电流感应提供的最快设备是INA293,其最高值为~1.2MHz BW。 只是好奇,这里有200V总线,您的设计是否需要任何形式的隔离,即,您是否计划通过隔离屏障传递此信号?

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    您好,Kai,

    非常感谢您的回复。  

    位置C不应该有任何东西。我只是绘制一个感应电阻器,在某些情况下,人们把感应电阻器放在那里,但这不适合我们的情况,因为位置C的左右两侧都是接地的。

    Ra和RB冷侧均连接到地面。

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    您好,Shengnan,

    如果它们靠得太近,以至于它们之间在地面上没有产生共模噪声,您可以轻松地使用标准运算放大器来完成工作,而无需使用仪表放大器方案。

    运算放大器必须能够处理1MHz的三角形波而不失真,对吗? TI可能会建议您使用合适的OPAMP

    Kai

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    盛南

    假设您不需要隔离,我将在高速放大器组中循环推荐低侧的高BW运算放大器,正如我们在这里讨论的那样。  

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    您好,Carolus,

    高速放大器组中是否有人可以帮助我解决此问题?

    谢谢!

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    您好,Shengnan,

    我们需要有关您的申请的更多详细信息。 您使用的电源电压是多少? 什么是输入信号? 您打算获得什么收益? 您要将什么连接到OPAMP的输出? 如何进一步处理信号? 是否计划连接ADC或MCU? 您是否需要在信号链中的后期进行任何隔离?

    Kai

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    您好,Kai,

    非常感谢您的跟进。 非常感谢  

    1.最好使用3.3V电源。

    2.拓扑为上面绘制的4开关降压升压,感应电阻器的位置在位置A或B (忽略位置C,没有位置)。 位置B中的当前波形看起来类似于  所附图纸中的红线。

    3.增益20  

    4.输出进入F28.0049万 micro的ADC输入引脚或CMCSS输入引脚

    5.不计划使用隔离

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    感谢Kai回答您的初步问题!

    您好,Shengnan,

      我们为这种类型的应用提供了一种新的高速参考设计,可在以下链接中找到: 高速低侧电流感应参考设计。  

      由于您需要在1MHz时获得20V/V的增益,我建议选择参考设计中建议的较高端:OPA2836。  

    谢谢!
    Sima  

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    很抱歉回复太晚。 关于隔离,如果感应电阻器在高侧,与电感器串联,那么我必须找到隔离的解决方案,这就是我想将其置于A或B位置的原因。 由于微控制器也参考接地,在A或B位置感应时,我不需要隔离,对吗?

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    您好,Kai,

    C位置没有任何东西。有一个接地层,其中A和B的代码侧都连接到。 此配置是否会产生大量共模噪声?

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    您好,Shengnan,

     高侧传感不会有接地问题。 但这是正确的,您将具有高共模电压,这意味着放大器的CMRR将是您选择放大器的重要因素。  

     以下是高侧电流感应的参考:

    1. 高侧电流感应电路设计
    2. 高侧电流感应的优点和CM电压讨论  
    3. 高速,高侧电流感应参考设计

    谢谢!
    Sima

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    您好,Shengnan,

    很抱歉耽误你的时间。

    如果您可以将OPAMP电路的信号接地直接连接到A和B的接地侧,并且A和B彼此非常接近,则几乎不会出现共模噪声。 您离开 这种理想配置的次数越多(从最真实的意义上说),共模噪声就会增加得越多。 但我认为所需的信号可能仍然比不需要的共模噪声高得多。 因此,您可以在不使用差分放大器拓扑的情况下使用简单的OPAMP电路,或者使用由离散式构建的简单差分放大器(如Sima的链接所示)来获得成功,下面我将重复一遍:

    如果您必须忍受一些共模噪声,并且不想使用双极电源电压运行OPAMP,则此方案是理想的。 您需要将R1和R2连接到离分流器最近的位置。 上图中rsh和R2的连接与接地端子之间将产生共模噪声。 使此线路尽可能短,最适合两个放大器。 使用接地平面或至少本地接地平面进行这些连接,以确保实现最低电感。 并将电路的信号接地连接到靠近分流器接地的位置。

    另一种选择是使用不带伪接地的差分放大器并添加一个小的负电源电压,例如借助LM7705。

    我认为,由于您的应用程序速度快,因此强烈建议在这里使用低侧测量,而不是高侧测量。 否则,您需要在1MHz及更高频率下具有非常高的共模抑制,即使使用最出色的放大器也很难实现。 我想你可以完全忘记这里的高侧测量。

    在任何情况下,您都肯定需要一个坚实的地面平面。 不要想忽略它!!! 您还将从OPAMP电路输入处的一些合适的无源低通滤波中获益。 但您需要花一些时间来找到最佳的折衷方案。 您可能需要将所需的20V/V增益拆分为两个OPAMP阶段。 即使是快速OPA2386,其较小的信号带宽在10V/V增益下也仅为12MHz,在1MHz三角形/方波信号的谐波下不会留下太多的增益储备。 最终,您需要使用比OPA2386更快的OPAMP。 很高兴TI有很多这样的产品。

    Kai