This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] INA240:放大器输出钳位到轨并开始消耗电流

Guru**** 2747405 points

Other Parts Discussed in Thread: INA240

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/1058924/ina240-amplifier-output-clamp-to-rail-and-start-drawing-current

器件型号:INA240

您好!  

我将 INA240A1D 用作三相逆变器中的低侧电流感应放大器。

原理图与下图类似。 0.5m Ω 分流器、48V 逆变器电源和3.3V 放大器电源。 基准配置为1.65V。

我遇到的问题是、在我尝试以更高的电流使用逆变器之前、它工作正常(工作了数月)、我尝试从40A 变为50A、因为我知道 我可以实际工作100A 以上。

然后、放大器开始执行怪异的操作、输出钳位到3.3V 或 GND、并开始消耗800mA 电流。 它会在一段时间后开始吸烟。

您是否对它的功能有任何想法?

P.S. 我尝试在输入中添加钳位电流为70A 的 TVS 二极管不起作用  

  • 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。

    Anass、您好!

    我看不到任何会导致两个电源轨中的输出轨的东西。  您认为设备可能已损坏吗?  您如何驱动基准? 您是否使用内部电阻器并将其连接到电源和接地?  在器件上电之前、输入端是否存在瞬变?

    在电流消耗为800mA 的情况下、我假设在 VCC 上、器件会以某种方式损坏、上面的问题是尝试找出导致损坏的根本原因。

    您是否更换了设备、另一个是否也会导致错误?

  • 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!

    对于基准、我通过将 REF1连接到 VCC 并将 REF2连接到 GND 来使用内部电阻器。 我将 NC 引脚直接连接到 GND。

    我尝试更改放大器、在新放大器中有相同的问题。 是的、VCC 引脚中的电流消耗为800mA。

    瞬变是可能的、但通常我的 tvs 应该能够停止它们、它在53V 时开始传导、并完全钳制在70V。

    为了准确地解释问题的顺序、我启动逆变器。当我突然加速 (这意味着消耗大量电流)放大器的输出时、逆变器工作正常:  

      -变为0V  

      -变为0V、然后变为3.3V 大约0.5秒、然后返回0V

    所有这些都需要消耗电流。 当我重新启动时、一切都恢复正常、直到我再次尝试重新创建问题。

    只要我不尝试传递大量电流、问题就不存在。

    此致、  

  • 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。

    Anass、

    从图中可以看到钳位在哪里。  根据您的原理图、输入应保持在0V 左右。  您的70V 钳位位于何处?  我重点介绍的以下节点是否都超出了器件的绝对最大额定值。

  • 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。

    很抱歉、我意外遇到已解决的问题。 它仍然没有解决。

    钳子不是我最初设计的一部分、我添加了它们只是为了检查它们是否解决了问题、我怀疑是有人变速。

  • 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。

    Anass、

    您的使用方式不应成为问题、我不会期望出现任何问题。  只要瞬变介于最大额定值条件之间、INA240就可以处理这些瞬变。  此外、我怀疑如果电压超出绝对值、则是低于-4V 侧、而不是高侧。  我认为这是因为输入端的电压可以承受高电压、但仅比 GND 低4V、输入通常为0V。

  • 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。

    Javier、

    我尝试使用下面的汇编语言在表中重新创建问题、以查看问题可能来自何处。  

    并考虑以下因素:

    Vsense = IN+和 IN-之间的电压

    VCM= IN-端的共模电压

    Vsupply =电源电压 (3.3V)

    OU=连接到示波器的输出  

    我已经尝试超过每个参数的最大额定值(损坏了不少组件) 结果如下:

    Vsense = 120V ->在90V 时,输出 钳位到 3.3V,然后接地 ,并在120V 后烧断

    VCM=120V ->在90V 输出下、将3.3V 钳位到 GND、在120V 时、它开始消耗200mA 的电流并开始燃烧

    vcm =-6V 至 -30V ->芯片钳位至3.3V、然后接地并开始绘制最大50mA 的芯片不会损坏

    v supply>7V ->芯片损坏,基准变得不平衡  

    在大多数情况下、输出显示的行为与我在电路板上看到的行为类似、但电流消耗并不相同。 我从未完全达到它在我的板上开始消耗的800mA 电流。  

    P.S. 我生产了几个采用相同设计的逆变器、它们都显示了相同的问题  

  • 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。

    Anass、您好!

    输出端是否有任何变化?  您是否知道所有电流是否都从电源流向 GND?  

  • 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。

    当我有问题时、输出为0V  或在3.3V 和0V 之间振荡几次、然后再变为0V。 当我重新启动组件时、它会恢复正常。

    是的、所有电流都从电源获取到 GND。

    我今天进行了另一项测试、当时我添加了与放大器电源串联的10欧姆电阻器。 因此、当它开始消耗电流时、压降和组件重新启动、它可以在我的系统上正常工作、这是我现在和现在所得到的故障测量结果、但这是一个快速修复、从长远来看是不可行的。 我想了解芯片到底发生了什么。

  • 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。

    尊敬的 Anass/Javiar:

    在 PCB 上、您移除了10k 下拉电阻、-VSS 接地为0V? 输出端有一个串联 R、以匹配阻抗、假设 ADC 输入? 如果串联 R 的值很小、INA240会获得奇数输出闭锁、并分流 CMM 极高的电流浪涌、输出将振荡>40mV、直到重新为 VCC 供电。

  • 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、GI、

    是的、我已经移除了10KOhms 下拉电阻器、VSS 如我的第一份出版物中的原理图所示、因此基本上我们可以有一些 CM、因为电源在分流器之后流经导线。

    输出上没有串联 R、我在测试期间尝试放置一个没有任何变化。 我已经验证、当放大器开始消耗电流时、功率流在 VDD 和 VSS 之间。

    我不理解您关于输出振荡的最后一点、我的问题不仅仅是几 mV 振荡输出钳位到3.3V 或 GND (0V)

  • 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。
    [引用 userid="506696" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum 105894/ina240-ampler-output-clamp 到轨和开始绘制-电流/3922918#3922918"]我在测试期间尝试放置一个放大器,但它没有改变任何内容

    这可能会导致差分放大器输出耦合出现未知问题?  您可能会在 直接连接到 CMOS SAR ADC 时遇到奇数问题、因为 Rs 阻抗对于模拟环路中的匹配非常重要。 串联 R 也会增加一些瞬态抑制。 尝试通过 Tina 欧姆表探针进行交流耦合、以查看模拟负载开关电容器的临时模型中添加的 R 的输出 Rs 阻抗。

    [引用 userid="506696" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum 105894/ina240-ampler-output-clamp 到轨和启始绘图-currence/3922918#3922918"]我不理解您关于输出振荡的最后一点

    数据表指定了1nF 的输出负载而没有振荡、并且在直接连接上似乎可以增加>1nF 的负载。 我已经看到、如果使用非常低的耦合 R、则输出在电流尖峰后突然变得嘈杂、必须对器件重新供电以清除噪声。

  • 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。
    [引用 userid="506696" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum 105894/ina240-ampler-output-clamp 到轨和开始绘制电流/3922918#3922918"]我的问题不仅仅是几 mV 振荡输出钳位到3.3V 或 GND (0V)

    检查分流器是否已与偶数开尔文连接良好焊接、并具有牢固的接地、否则输出将会起作用。 我已经看到、当金属分流器的下方有冷焊点时、钳位到电源轨。 我使用竹棒压住金属分流器的两端、检查输出是否在42mV 附近切换或保持被钳位到电源轨。

  • 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。

    Anass、

    您是否能够在瞬态期间探测 VCM?  我认为电压可能会低于-4V。  但一些验证会很有用。  如果电压不应低于 GND、则放置一些连接100Ω Ω 至 GND 的肖特基二极管可能会有助于这种情况的发生。

  • 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 Javier、

    我进行了一些测量、您说得对、我发现负 VCM 峰值。  但是、它们并不总是对问题进行分类。

    因此、基本上我已经观察到 VCM 可以上升至-8V (可能更高)约125ns、但这不会导致问题。 此外、VCM 取决于我通过逆变器的电流、如果我提高电压、我可能会这么大。 µs、峰值具有以下形状、每50 μ s 重复一次(我的逆变器 PWM 频率为10kHz)。

    您如何确切地建议放置肖特基二极管和100欧姆电阻器? 请提供图纸吗?  

  • 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。

    Anass、您好!

    请尝试此操作。

  • 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!  

    我应该在两侧或仅在 INP 上添加电阻+二极管吗?

    这不会影响我的测量、因为它会引入偏置电流?  

  • 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。

    Anass、

    我认为您正确地添加了这两个器件将是一个更好的选择、但 INA240上的偏置电流已经在 µA μ A 范围内。 我相信大尖峰可能来自从 FET 源极到 GND 引脚的大寄生电感。  有些可能无法避免、因为您需要通过 Rshunt。