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[参考译文] INA180-Q1:共模输入电压和输入电流限制

Guru**** 607815 points
Other Parts Discussed in Thread: INA180-Q1, INA180, INA181
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/1030169/ina180-q1-common-mode-input-voltage-and-input-current-limitation

器件型号:INA180-Q1
主题中讨论的其他器件: INA180INA181

尊敬的 TI 专家:

我在 差分放大器配置中的汽车应用中使用 INA180-Q1 (A 版本)进行高侧电流测量。  

感应电阻器(mΩ Ω) 连接在正负输入信号之间。 共模电压通常为电池电压的12V。  

我们观察到 INA180在高于5V 的共模电压下被损坏。  根据数据表、共模范围最大为28V  

1 -这种行为是否与缺少输入电流限制有关? (请参阅绝对最大值中的注释4 额定值)。 输入端子是否需要 限流电阻器?

2 -我不确定输入引脚的电流消耗如何超过5mA。 kΩ 表1、内部输入电阻器被指定为25k Ω。 数据表的输入电阻。  您是否在可能传导电流的内部电阻前面有输入保护二极管? 您能否为我提供更详细的方框图?  

提前感谢、

Utku Karakas

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    您好、Utku、

    您能否对输入线路进行范围划分? 您可能会受到电感反冲的影响。 您能不能对负载有所了解? 是感应电缆还是涉及任何电缆。

    您是否尝试过数据表图49和50中所示的保护电路?

    Kai

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    您好、Utku、

    欢迎来到论坛。

    INA181应始终在额定工作共模范围(0V 至26V)内正常工作(并且绝对不带限流输入电阻器)。

    可能存在设置问题。 我们看到的一个潜在问题是、如果所有接地都未通过低阻抗连接进行连接、则会出现接地环路情况。 如果 INA180的电池负极端子和接地端未连接/不常见、则可能会导致问题并违反器件的 VCM。

    您能否仔细检查此项并提供一些更多信息:

    1.当 INA180被销毁时会发生什么情况?

    2.原理图、测试设置

    3.相对于 INA180接地的 VCM 和 Vout 测量。

    此致、

    Peter

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    尊敬的 Peter 和 Kai:

    感谢您的快速反馈。

    问题定义:

    当我们打开为接触器供电的12V 电池电压时(驱动接触器电流的 PWM MOSFET 此时仍处于关闭状态)、将发生以下两种情况之一:

    1:任一输入滤波电阻器(10R)都因高电流而损坏(我们测得它们具有非常高的欧姆值)

    或者在输入滤波电阻器被首先销毁之前、INA180被销毁

    因此、我们猜测、有太多的电流流入 INA180的输入端。 我们使用2个来自实验室电源的隔离式输出通道:

    一个通道用于接触器12V (VBAT3)/接触器接地(GND_CON)、另一个通道用于12V、为控制器电路(CL30)/控制器 GND (CL31)供电。

    遗憾的是、我现在没有任何测量、因为我的同事发现了一个肮脏的修复方法、因为由于期限限制、10R 滤波器电阻器增加到6k2、这似乎是可行的。 我们知道、这种修正会使增益误差恶化很多、但它 会在 下一个 OPAMP 阶段对此进行补偿。

    这是电路的方框图:

    INA180输出被馈送到隔离放大 器、因为我们在接触器侧(GND_CON)和主控制器电路侧(GND)之间使用单独的接地端。 GND_CON 是为接触器供电的 VBAT3的基准。 所示的保护电路是我们接触器供应商的推荐设计。

    INA180和 ISO 放大器级。 ISO 放大器输出被馈送到运算放大器、该放大器进一步放大电压。 该信号连接到微控制器的 ADC。

    PWM 数字隔离和栅极驱动电路:

    栅极驱动器输出连接到下部 PWM MOSFET。

    提前感谢

    Utku

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    您好、Utku、

    我没有看到原理图有任何明显错误、但硬件中必须存在一些接地环路错误。 您可以通过测量所有接地节点之间的电阻进行检查、尤其是电池负极端子和 INA180 GND 引脚之间的电阻。 围绕电路板 进行探测、使用 DMM 在所有接地端之间进行高电阻。  

    此外、INA180的输入 ESD 单元在处理过程中可能会损坏、并在施加电压后传导高电流。 您可以使用一个新的、未使用的、正常工作的 INA180来尝试使用另一个系统、以测试根本原因是 ESD 电池损坏还是接地回路损坏。 或者、您可以将新的 INA180焊接到同一 PCB 上、但要确保采取适当的 ESD 处理预防措施。

    最后、在重新测试任何内容之前、我建议将示波器探针连接到 INA180的输入引脚、相对于 INA180接地引脚。  这似乎并不可能、但 可能存在较大的输入 VCM 瞬态尖峰、这也可能损坏器件的输入 ESD 单元。 这有助于证明根本原因。

    最棒的

    Peter

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    您好、Utku、

    是的、您将需要使用示波器直接在 INA180的输入端进行相对于其接地引脚的测量。 我相信您会看到疯狂的电压尖峰变为负值或超过正共模输入电压限制。

    使用此类接地弹簧执行测量:

    Kai