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[参考译文] AMC1200:附加分流器

Guru**** 1135610 points
Other Parts Discussed in Thread: AMC1200
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/1127197/amc1200-additional-shunts

器件型号:AMC1200

大家好、

客户正在使用 AMC1200、并希望使用不同的分流器进行连接、如下图所示。 分流器用于电流测量

分流值为30m Ω、30m Ω、240m Ω 和900m Ω、可获得值为10Ampere、5Ampere、1A 和250mA 的电流。 在每个范围的满量程时为300mV。 例如、10mA 至30m Ω 将提供300mV 的电压、5Ampere 至30m Ω+ 30m Ω 等也将提供电压

是否可以这样做、或者他们是否会遇到错误?

此致、

Marvin

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    您好、Marvin、

    这是一种非常规的方法、而不是我推荐的方法。 在电流配置中、串联分流电阻器的焊点会向感应节点添加额外的电阻。 很难说出他们可能看到的其他类型的误差、例如并联电流、而没有有关连接器以及他们计划如何在前端输入和输出电流的更多详细信息  

    我还建议在分流器和连接器节点上重新命名"GND2-"网络。 由于原理图目前已命名、铁氧体磁珠将被旁路、因此没有任何好处。  

    每次测量的精度目标是多少?是否执行任何校准?

    不同电流电平之间是否需要隔离?  

    他们计划使用哪种类型的分流器、列出的电流电平是标称电流电平还是短时间最大电流?  

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    您好、Alexander、

    感谢您的帮助、请参阅以下我的回答:

    [引用 userid="280121" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1127197/amc1200-additional-shunts/4181196 #4181196"]每次测量的精度目标是什么,是否执行任何校准?

    关于电流测量的精度、1%到2%的误差是可以接受的。

    [引用 userid="280121" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1127197/amc1200-additional-shunts/4181196 #4181196">是否需要在不同的电流电平之间进行隔离?  [/报价]

    无需通道间隔离,一次只使用单通道,因此假设在本例中使用5安培范围,电流将流经(30 m Ω+ 30 m Ω) X 5安培= 300 mV 满量程。  连接器将是一个标准绿色端子块、可接受高达15安的电流。

    [引用 userid="280121" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1127197/amc1200-additional-shunts/4181196 #4181196"]他们计划使用哪种类型的分流器、列出的电流电平标称值还是短时间最大值?  [/报价]

    客户使用的是表面贴装电流感应电阻器。 列出的值是每个范围的标称最大值。

    以下是他们计划使用的分流电阻器的列表:
    1) RL1206FR-070R9L (900m Ω)
    2) RLP73K3AR24FTDF (240m Ω)
    3) FCSL90R030DER (30m Ω)

    但愿这对您有所帮助。

    此致、

    Marvin

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    您好、Marvin、

    我使用"隔离式放大器电流感应计算器"中的"分流额定值计算器"快速了解分流器。  https://www.ti.com/lit/zip/sbar020

    请注意、AMC1200不包含在计算器中、因为它具有不适用于这些计算的不同输入结构。 客户可能希望考虑使用 AMC1300B 等精度更高的器件。  

    1) RL1206FR-070R9L (900m Ω)-外观良好、应能够安全地感应高达110C 环境温度的标称电流。  
    2) RLP73K3AR24FTDF (240m Ω)-正常工作温度高达125C
    3) FCSL90R030DER (30m Ω)-使用计算器时、我担心 该分流器在10A 的标称电流时可能会遇到困难。 但是、该计算器专为2端、曼干宁分流器而设计、我希望这样的宽封装金属箔电阻器具有更好的功能-尤其是在设计了足够的散热时。 为了安全起见、我建议增加额定电流-至少增加一个感应10A。

    由于电阻器的电阻如此之高、因此这可能在没有明显误差的情况下工作-但这不是一种常见的方法。 请随时向我发布进度信息、并告知我客户是否遇到任何问题。  

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    您好、Alexander、

    以下是客户的回应:

    关于分流电阻器的额定电流、实际上、其额定功率为4W、30m Ω 电阻器中的10Ampere 功耗为3W (https://www.ohmite.com/assets/docs/res_fcsl.pdf)、因此我实际上不理解您对该电阻器的建议。

    也适用于建议在铁氧体磁珠和连接器之间重命名的 GND3-网络。 IC AMC1200的评估板上存在相同的连接、您可以在第49页(https://www.ti.com/lit/ug/tidua58/tidua58.pdf#page=49)找到该电路

    我不明白您如何认为它绕过铁氧体磁珠、而之前和之后的两个网络是完全不同的。

    如果您需要客户提供的更多信息、请告诉我

    此致、

    Marvin

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    您好、Marvin、

    我看到焊点的电阻为100µ Ω...1m Ω。 这将是1/30或30m Ω。

    Kai

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    您好、Marvin、

    对于连续运行、建议分流器在正常使用条件下的运行电流不超过额定电流的三分之二(2/3)。 分流电阻器中的过热耗散也会导致电阻漂移、从而导致额外的测量误差。  该电阻器的额定电流为11.5A、这意味着我不建议在超过7.7A、1.8W 的条件下持续运行。  

    我没有参与您参考过的设计。 我将尽力与此设计的所有者联系并联讨论、但添加铁氧体磁珠有两个原因:减弱 输入端感应节点的高频噪声或降低隔离式放大器的 EMI。 对于第一种情况、是的、铁氧体磁珠将提供一些衰减优势;但两个铁氧体磁珠之间的任何不匹配都会导致输入端出现差分信号。 此外、如果感应节点和器件的高侧接地之间没有额外的铁氧体磁珠、则感应节点的噪声将有一条进入器件并可能进行测量的路径。 该器件的 CMRR 在高达50kHz 的频率下可达95dB、对于大多数设计而言、只需一个差分抗混叠滤波器即可。 第二个原因是、EMI、同样在器件高侧接地和感应节点之间没有第三个铁氧体磁珠的情况下、器件的噪声将有一个从感应节点发出辐射的路径。  

    我建议为感应节点和高侧接地之间的第三个铁氧体磁珠添加一个占位符、然后使用和不使用它们测试性能以验证它们的优势。  

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    您好、Alexander、我是原始问题/原理图背后的人。

    1) 1)您能否告诉我您是否联系了参考设计的所有者、以及您的对话结果如何?

    2) 2)您能否通过任何简单的绘图说明您希望如何连接第三个铁氧体磁珠?

    3) CMRR 95dB (高达50kHz)。它在数据表中写道,最小带宽为60kHz,这甚至意味着什么? 我无法测量低于60kHz 的信号?  我计划测量的频率低至直流电流。

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    尊敬的 Amr:

    幸会。  

    我还没有机会与设计人员讨论这个问题。

    本文档中的原理图和布局图可用于 https://www.ti.com/lit/an/sbaa515/sbaa515.pdf 等

    60kHz 的最小带宽意味着60kHz 以上的信号可能开始出现衰减。 任何60kHz 或更低的信号都不会受到影响。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

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    亚历克斯也很高兴见到你!
    感谢您的有用回答、我有一个关于 IC 保护的问题。 假设输入差分电压为2.5V,超过+/-250mV 将会发生削波,或者这种电压是否会损坏 IC? 此外,在上面的应用手册中,设计人员添加了器件型号 为 DESD1P0RFW-7的二极管,以将过压信号钳制到接地或 VCC。 这些外部二极管能否以任何方式影响其运行?

    非常感谢您的参与

    BR  

    AMR

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    尊敬的 Amr:

    我们讨论的是什么类型的过压? 如果仅是 ESD、则可以轻松添加它们、尽管 AMC1200的输入端已包含 ESD 保护二极管。

    但是、如果过压条件的持续时间长于 ESD、则需要在保护二极管前面连接一个限流电阻器。 然后、ESD 保护二极管的泄漏电流会导致限流电阻器两端的压降、从而不断增大有效输入失调电压。 如果由于过压过大而需要使用大电流限制电阻器和/或工作温度高(->二极管泄漏电流增大)、情况尤其如此。

    另一个问题是电源电压的产生必须能够吸收分流到电源轨的输入电流、而不超过 AMC1200的最大电源电压。

    因此、必须先知道最大过压的具体值、然后才能给出具体的答案。

    Kai

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    您好 Kai,非常感谢您的回答,我实际上是在谈论连续过压,而不仅仅是 ESD。 最大过压将是5V 峰值到2.5V 峰值。

    根据 IC 的绝对最大额定值、我认为 VINN 和 VINP 可以承受高达 AMC1200 VCC 的电压。 但是,我知道工作范围是+/- 250mV,所以如果在 IC 输入上施加2.5Vp 的连续过压是可以的,因为 IC 将会削波它,还是会以任何方式影响 IC?

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    尊敬的 Amr:

    由于保护组件 之间的容差不匹配以及漏电流下落不明、因此会给测量带来误差。 但是、由于 系统中的预期电压、某些应用将需要这些保护组件。

      绝对最大额定值表中列出了可能损坏器件的条件:

    除非 施加的电压高于高侧电源、否则连接到高侧电源的二极管不会导通-如果我正确理解您的描述、您的应用就不会如此。 在这种情况 下、最有效的保护形式将是限流电阻器、以确保流入输入端的电流小于10mA。 进一步限制输入电流是理想选择。   

    为了便于参考、本 TIPL 视频介绍了如何选择限流电阻器和合适的二极管: https://training.ti.com/eos-and-esd-adc