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[参考译文] OPA551:允许在饱和模式下工作多长时间? 建议进行饱和电路检测以关闭电源或是否触发热标志?

Guru**** 1129500 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA551, TINA-TI, OPA593, OPA462
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/1117738/opa551-allow-to-work-in-saturation-mode---for-how-long-suggest-a-saturation-circuit-detection-to-power-off-or-does-the-thermal-flag-be-triggered

器件型号:OPA551
主题中讨论的其他器件: TINA-TIOPA593OPA462

大家好、我现在又来问我的纪事难题。  

我的要求 与该运算放大器的饱和模式/热关断有关

如我在这里的上一篇文章中所述  、我使用 Howland 电流泵向负载提供精确的电流、以用于测试设施。 我已使用 OPA551更改了原始运算放大器、该运算放大器可提供更多输出并具有更高的输出电压范围(+-30V)

由于电路的原因、它永远 不会向负载提供超过30mA 的电流、远低于数据表额定最大200mA 规格、但是我将确信它将在很长一段时间内处理饱和输出。

我解释一下。 该测试设施旨在对传感器(连接到输出的负载)进行数月(甚至数年)的应力测试。 在此期间、初始阻抗为几欧姆(400-500)的负载将增大其值、直到其完全分离(超过1k 电阻时、测试被视为失败、但测试仍在进行-达到 Mohms)。

现在仿真显示、负载超过1k 时、两个运算放大器的输入均达到其输入电压范围限值、OPA551饱和。  除了降低电流输出之外、运算放大器在这种情况下工作可能会有几个月的危害?  内部电路中会发生什么情况? 这种情况是否会触发热标志?

在数据表中、我没有看到对输入施加的绝对最大差分电压额定值表的任何评论。

我曾想、由于在 Howland 电流泵中、两个运算放大器的输入都保持在"正常线性"运行模式下的相同电压、只要 MCU 监测到的差分电压不平衡、表示存在饱和、就可以实现电路?

我发布的是 TINA-TI 仿真以及线性、饱和和开路(与之前饱和模式没有如此大的差异)输出电压和电流的图片。

线性模式:

  

饱和模式:

开路-传感器损坏模式:

TINA-TI 仿真:

e2e.ti.com/.../HCP_5F00_OPA551_2D00_Saturated-mode.TSC

此致、感谢大家。

Stefano

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    您好、Stefano、

    下面是 OPA551在给定负载下的 SOA 操作。 我发布以下图片仅供参考。 您的应用以30mA 的电流运行、这完全在 SOA 限制范围内。 无过流问题与温度间的关系。  

    返回线性运行模式。  

    初始负载电阻为500Ω Ω、电路驱动30mA、其中电阻器上的电压为500Ω Ω*30mA = 15V。 未发现问题。  

    接近饱和模式时、

    负载电阻器随时间从500Ω Ω 变为3.5kΩ Ω、其中3.5kΩ Ω*30mA = 105V。 配置中最高的电源轨仅为+30V、电路不再工作。  

    对于+30V 电源轨、最高负载电阻 器 RLoad 可能处于大约(30V - 3V)/30mA = 900Ω Ω、如下所示。 仿真表明、当 RLoad_C > 874Ω Ω 时、电路将开始出现问题。

    e2e.ti.com/.../HCP_5F00_OPA551_2D00_Linear-mode-07132022.TSC

    由于电路仅提供拉电流、因此您可以将电源轨修改为单电源轨或非对称电源轨、这将略微增加测试范围。

    如果使用+60V 单电源轨、  则最高负载电阻约为(60V - 3V)/30mA = 1900Ω Ω、如下所示。 仿真显示、当 RLoad_C > 1876Ω Ω 时、电路将开始出现问题。

    e2e.ti.com/.../HCP_5F00_OPA551_2D00_Near-Saturation-07132022.TSC

    RLoad_C 接近1.87kΩ Ω 是您可以使用 OPA551进行测试的最高传感器降级。 如果您想提高电压、则可以考虑使用 OPA593或 OPA462更高电压的功率放大器。  

    如果您监控 VLoadC 电压、您将知道传感器何时超出其寿命测试。  您只需通过 VLoadC/30mA 以 kΩ 为单位或  VLoadC/ILOAD 计算 RLoadC。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond

     

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    Raymond。 谢谢、很抱歉耽误你的回答。 您让我发现了扫过电阻的功能、以便找到最大值! 谢谢你。 远离无知的一步!! :-)因此,如果 OPAMP (在电流规格内)在大部分时间工作且其输出饱和,则不会出现问题。

    此致、

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    您好、Stefano、

    感谢您的反馈!

    我将关闭此查询。 如果您有其他问题、请告知我们。

    最棒的

    Raymond