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[参考译文] INA281：用于 H 桥短路电流检测的电流感应放大器

admin
Guru**** 2392095 points
Other Parts Discussed in Thread: INA281, 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/1020146/ina281-current-sensing-amplifier-for-short-circuit-current-detection-in-the-h-bridge

器件型号：INA281
主题中讨论的其他器件： INA240

您好！

我正在重新设计一个旧项目、其中有一个由 4个 MOSFET IRFS3206 (ID 最大值~120A/210A)组成的直流电机(200W)和 H 桥。
Vbus (24V-45V)上有4个大电容(10mF)。


如果我的电机短路，电桥上有很大的电流(>300A).. 因此、我的想法是测量 流入电桥的电流、如果 超过50A、则打开高侧 MOSFET 、以防止损坏 MOSFET。

您的产品组合很好，我做了一些研究，INA281可能适合此应用。

我将使用高侧配置(未决定是否将其与电机串联)。 如果我将限值限制为50A 或60A、我认为我有足够的时间在短路之前在 MOSFET 栅极上执行操作。

如果我使用2m Ω 且增益为20V/V、则在输出上、我具有2.4V (60A)和2.5V/us、我认为我低于500us (或对于100A 为4V)。  

诀窍不仅在于打开高侧 MOSFET、还在于保持低侧 MOSFET 闭合、以避免电感效应导致的电流。


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    TI__Guru**** 2392095 points
    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。

    Vitorio、

    这可以正常工作、但我不会将其放置在线路中、因为 INA281是单向器件。  如果您将任何内容内联、我建议使用 INA240。  

    对于 INA281、您可以查看一些内容。  请查看图27、带宽与输出电压间的关系。  只有当输出电压不高时、这才会产生影响。  您应该受到压摆率的限制、但我希望您注意、尤其是在降低 Rshunt 时。

    另一个问题是过载恢复。  如果您的输入电压(Vsense)低于0V 或接近器件的 VOS、则器件可能需要一些时间才能恢复。  这是输入或输出饱和且 IN 需要时间才能脱离的情况。  如果您不会低于该 Vsense 电压、则不会出现问题。  如果您具有此设置、则可以通过在 IN 上放置一个电阻器来添加偏移、从而为器件添加一个小偏移。  这将导致偏移和增益误差、但会增加一些偏移。  过载恢复在数据表 中的第8.2.2.1节"具有负 VSENSE 的过载恢复"中

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    TI__Guru**** 2392095 points
    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。

    非常感谢 Javier 的帮助。  
    是的、遗憾的是、我需要使用较低的 Rshunt、因为我具有高电流、并且我不能使用非常大的功率电阻器。

    标称电流为8/10A、但 在 电机启动(和制动)时、我具有高浪涌峰值电流(40-50A)(快速峰值)。

    如果我在电机上短路、我的电流非常大、MOSFET 内部电流为300A、超出 了绝对最大额定值。
    因此、我想放置一个电路来检测短路(70或80A)和开路高侧 MOSFET (以便有一个干预裕度)。


    MOSFET 的 RDS 约为3m Ω(因此、串联电机电阻为6m Ω)。
    我不必精确测量电流、因为我只需要检查是否存在短路(较低的 Rsense =高误差)。
    可能在计算电阻时、我可以考虑40/50A、因为70A 是一个非常短的持续时间峰值。
    当然、有必要使用并联 Rshunt 或仅使用一个具有高功率的 Rshunt。


    在 INA 之外、我想放置一个触发器电路、因此为了恢复电路、我必须对其执行操作。

    我看到了 INA240、是的、它是双向的。
    INA281 非常适合测量 Vbus 上的电流、 我不需要测量反向制动电流。
    如果我输入线路、我需要使用双向。

    某些应用使用去饱和检测、适用于 IGBT、但对于 MOSFET、检测并不简单。 因此、我认为唯一的方法是电流感应。




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    TI__Guru**** 2392095 points
    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。

    Vitorio、

    听起来不错。  如果您有任何具体问题、请告诉我。

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    TI__Guru**** 2392095 points
    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 好、

    非常感谢你的帮助。 现在、我评估了不同的解决方案、包括使用正常 高侧电流感应放大器的解决方案。  
    如果您知道像我的或类似的应用、其中电压不是很高(24-50V)、涉及的电流很高(40-80A)、请告诉我。  评估不同的想法和了解哪些想法可能有用将大有帮助。