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[参考译文] INA240:相电流测量的最佳布局

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8350, 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/1060492/ina240-best-layout-for-phase-current-measurement

器件型号:INA240
主题中讨论的其他器件:DRV8350

您好!

我将在电机控制项目中使用 INA240、并将其与 DRV8350配合使用。 相电流通过直接测量

两个电机相位的分流器、其中 INA240是电流测量放大器。 现在、有一个微控制器、

其中建议使用制造商提供的 ADC 接地岛。 因此、据我所知、拆分接地平面几乎不是一个好主意、

但在这种情况下、我不确定。 我应该移除 GND 岛吗? 如果是这样、我应该在任何一层还是仅在第二层(GND 层)上移除它?

我当前设计的布局(从顶层到底层)(GND 岛上的 INA240):

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    您好!

    我认为、如果有助于引导敏感电路中的杂散电流、那么使用分离的接地平面是完全合理的。

    总体放置似乎将逆变器与电路的其余部分物理隔离开来,因此我不认为接地岛是绝对必要的。 但它不会造成伤害、至少就 INA240而言是如此。 如果我理解正确、它会通过缝合过孔连接到主接地平面。 如果可能,我会将它们保留在所有四层上,我看不到为什么要删除任何一层。

    侧注-我不能帮助注意到这种无源组件。 不知道为什么会在这里?

    此致、Guang

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    您好、Guang、

    好的、感谢您的回答。 棕色是主 GND 层、所有东西都通过接地连接到它。 如图所示、GND 接地岛直接连接在每层的微控制器 AGND 下方。

    还有一点:我的制造商忘记在 INA240的其中一个电路板上放置去耦电容器、在第一个更高的电流飞行后、在10个电路板的其中一个电路板上、我立即得到了闩锁、INA240被毁。 正如您在布局上看到的、这里还有一些其他电容器、但不靠近 INA240。 在没有去耦电容器的其他电路板上、即使在50A 电流下、我也没有遇到任何问题、我不确定这种闩锁是否真的来自去耦电容器、或者接地回路是否会成为问题? 总之、有一个实心 GND 平面、我认为不会有太多的 GND 漂移。 缺少去耦电容器是否会导致 INA240发生闩锁?

    关于您提到的无源组件、这是一个 NTC。 我将其放置在那里、并将 GND 也连接到 GND 岛以减少影响。 这可能是一个坏主意、因为要以更长的延迟测量温度。

    此致、

    Sebastian

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    您好、Sebastian、

    我无法很好地确定哪些是去耦电容器、黑色圆圈或蓝色。 在任何情况下、电容器都非常重要。 此外、我更喜欢电源平面而不是布线。

    续流电流引起的负共模瞬变是一个常见问题。 这些尖峰会增加体二极管压降。 电流和 PCB 寄生电感越高、它们的性能就越差。 当超出电流感应放大器的输入规格时、此类瞬变可能会给电流感应放大器带来挑战。

    如果您在多个电路板上的特定相位始终存在问题、我也会研究这个方向。

    此致、Guang

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    您好!  

    去耦电容器是蓝色的、黑色的去耦电容器是模拟电源滤波器(磁珠和电容器)。

    当我以最大电流在 INA240差分输入端测量时、使用弹簧探针测量的最大尖峰为-2V。 因此、我认为这在电路的限制范围内就足够了、所以问题可能实际上是由于缺少去耦电容器。 不过、当我将 INA240放置在这个接地岛上时、寄生电感将增大、因为接地返回路径会增大、对吧? 您是否有采用 INA240的逆变器参考设计?

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    您好、Sebastian、

    是的-2V 绝对没问题。

    这是一 个类似的参考设计。 所有相关内容均可在产品文件夹中找到、包括原理图和布局。

    此致、Guang