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[参考译文] INA226:具有 uA 精度需求的宽电流范围应用

Guru**** 2539500 points
Other Parts Discussed in Thread: INA226, INA228, INA229

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/988330/ina226-wide-current-range-application-with-ua-precision-needs

器件型号:INA226
主题中讨论的其他器件: INA228INA229

您好!

我正在寻找一种涵盖1uA 至1.5A 范围的智能解决方案、目前正在研究 INA226

 在0-1mA 范围内、精度  为10uA 是可以的
  在1mA 至100mA 范围内、我预计为1mA  
 对于100mA 至1.5A、更粗略的10mA 精度是可以的。

有一些电源分析器解决方案利用3-4分流器和模拟开关、以确保在下方过流时使用相关的串联电阻。 可以、但电路相当复杂、因此我需要更简单/更紧凑的器件。   

根据 INA226的输入范围、在 测量较低电流范围(例如1uA 至1000uA)中的物体时、虚假的电阻负载是否可以让物体进入范围?

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    您好!

    感谢您使用 TI 论坛。 您是否考虑使用 INA228 (I2C) 或 INA229 (SPI)? 与 INA226相比、这些器件是非常精确的器件、更适合此应用。  

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    我已经了解 了 INA228、但由于其所需的高分流电阻值(100m Ω)、在0.5-1.5A 范围内、即150mV @ 1.5A 负载下、压降将会过高。  

    注意 到 IN228的在线计算器给出了%3.7 ERROR @100mΩ SHUNT

    对于如何在1-100uA 范围内以及在更高的电流范围内获得良好精度、有什么建议?  

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    您好!

    您是否看到 INA228具有可调增益?  如果您愿意、可以有一个±40.96mV 的满量程范围。  那么您可以使用更接近25mΩ Ω 的分流器。

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    需要再次查看、只需使用 Web 仿真器进行实验、低于10mA 的误差百分比开始达到5%以上

    也许只是工具、但我可以输入的最低值是100uA

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    阅读数据表、找不到有关可调增益的任何信息、lemme 知道您在哪里看到了这一点

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    因此、数据表首页上提到了满量程范围、并且可在寄存器设置中进行选择:

    Ya、该工具对于电流小于0.0001A 的情况不有用。  无论采用哪种方法、INA228/9都是我们目前拥有的最佳数字器件、因此它仍将是 INA226的改进。

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    谢谢 Mitch、

    很抱歉、我在数据表中错过了它、 我正在寻找增益或 PGA 等。  

    挑战仍然是如何使用一个固定分流/感应电阻器实现这一目标。
    如果我们需要精确的低于500uA 的范围、则在更高的负载下、电阻会导致过多的压降...  

    想知道您 是否看到过使用双分流器实现两个范围的任何智能实现、
    通过使用分立式模拟自动切换(在我的情况下、占用的电路板空间太大)...
    或者、通过使用警报引脚 来确定何时发生这种情况、即只需控制一个 MOSFET 来接合一个更高的分流电阻器...

    有什么想法?

    --

    7.3.1.2警报引脚

    • 分流电压超限(SOL)

    • 分流电压下限(SUL)

    • 总线电压超限(BOL)

    • 总线电压欠限(BUL)

    • 功率超限(POL)

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    您好!

    在如此宽的动态范围内进行感应无疑是一项挑战、尤其是使用一个固定分流器时。  我发现此文档可能对 您有所帮助:https://www.ti.com/lit/sg/slyb194d/slyb194d.pdf。 (本文档是在 INA228推出之前编写的、因此未具体提及、但仍然是一个很好的选择)。 需要注意的一点是、您可能必须在较低的电流下校准系统。  

    我知道有时有人会使用多分流器解决方案、我相信警报功能可能会对这一点有所帮助、但您提到您没有空间。  

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    Thx、很好的文档、感谢您的帮助!

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    不用客气!

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    实际上、还有一件事、

    INA226和 INA228面临的挑战是、两者都具有输入失调电压误差(10uV 和1uV)、因此对于低电阻分流器(25-50m Ω)、我们最终会遇到难以测量低于100uA 的较低范围的情况。

    这里提出的一个想法是添加一个固定的虚假负载、使其刚好超过输入偏移。
    请分享您对这种方法的看法。

    我还想了解"我感觉最小值"是什么意思。 即、这是我们可以测量的最小电流还是步长?

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    您好!

    添加固定虚假负载仅在单极器件上是合理的、因为在该器件中、输出不会被驱动至所需的低电平。  由于这是一个双向器件、因此这基本上只会向您的系统添加一个额外的偏移。  一种更好的方法是校准偏移。  

    对于这些方程、一般而言:

    对于 INA228、没有 PGA 位、并且 ADC 位将为19 (因为它是20位、但是这些位中的1位是符号位)。

    您可以在应用手册"数字电源监控器入门"中找到更多相关信息、该应用手册位于 :https://www.ti.com/lit/an/sboa511/sboa511.pdf。 请注意、ISenseMin 的屏幕截图来自简介中链接到的附带工具。  

    另外、请注意、如果您希望能够实际测量 ISenseMin、那么您还应该考虑以下公式:  

    MaxExpectedCurrent <= ShuntVoltageInputMax/Rshunt

    (请参阅参考文档中第7节的最后一段 有关此内容的更多信息。)