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[参考译文] INA253-Q1：扩展最大共模电压

admin
Guru**** 1728770 points
Other Parts Discussed in Thread: INA253, AMC3302, AMC3301
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/985960/ina253-q1-extending-the-maximum-common-mode-voltage

器件型号：INA253-Q1
主题中讨论的其他器件：INA253、 AMC3302、 AMC3301

您好，

 我正在设计电流测量电路、我想使用 TI 精密电流感应放大器之一。 我的问题是、我需要该器件能够承受高共模电压(超过220V)。我在"差分放大器"下找到了一些能够承受高达500V 电压的运算放大器、但在其数据表中、示例中使用的分流电阻器的值非常大(1-10欧姆) 它表示精度会随着电阻的降低而降低(因为压降也会降低、偏移电压和许多其他参数的影响变得更加明显)。 那么、我的问题是、在高共模电压放大器中使用5 mOhms 或10 mOhms 等低电阻器时、是否有办法解决精度问题？ 或者是否有方法来扩展精密电流感应放大器的最大共模电压？ 我找到了一个名为"扩展到分立式电流感应放大器的最大共模范围之外"的应用手册。 唯一提到的解决方案是添加电阻分压器以降低电压，但该解决方案不会影响差分电压？ 此外、根据应用手册、使用电阻器会导致精度方面的风险。

有什么想法或解决方案？

非常感谢  

AMR

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    TI__Guru**** 1728770 points
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    尊敬的 Amr：

    在 INA253的输入端增加一个电阻分压器将彻底破坏>120dB 的极好共模抑制。 对于1%容差电阻器、共模抑制将从>120dB 降至大约可怕的40dB、0.1%容差电阻器将降至60dB。 即使使用超高精度电阻器、 由于电阻器不可避免的温度不均匀和长期漂移、也不能达到70...80dB。  

    隔离放大器是否有帮助？

    https://www.ti.com/isolation/isolated-amplifiers/products.html

    Kai

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    TI__Guru**** 1728770 points
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    实际上、我可能一直在寻找 ANC3302。 根据我从数据表第22页了解的内容， AMC3302内部的隔离式电源更改了分流电阻器的基准接地(HGND)、以降低分流电阻器上由于栅极驱动器的高压直流电源而显著升高的共模电压？

    但我的问题是、原始直流电源的值有限制、或者说原始共模电压有限制？ 在建议的工作条件下、共模电压范围应该介于-0.032至1V 之间、但我想这是在隔离式电源工作期间吗？  

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    TI__Guru**** 1728770 points
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    AMC3301的数据表中还写道，模拟输入的限制范围是 HGND–6 VHLDOout+ 0.5，我的问题是，HGND 或 VHLDout 值的合适范围是什么？如何计算这些值？

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    TI__Guru**** 1728770 points
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    尊敬的 AMR：

    Kai 在这里是正确的、因为 ISO 放大器可能更适合这里。 由于我们的器件是内部闭环元件、因此在前端放置电阻器从根本上改变了器件的增益并增加了系统误差、因此、虽然您可以通过这种方式扩展共模、但这样做的代价是牺牲了 CMRR 和增益误差精度。  

    如果您在设计中不需要电隔离、则另一种选择是使用电流输出器件、并将其绑定到12V 以强制器件置于高电压之上。 这里是该电路的一个示例。 同样、对于这样的实现、在误差方面也存在一些折衷、但本文档介绍了电路的误差分析。

    我将把这个主题转移到隔离放大器团队、以获得有关 AMC3301的问题的一些答案

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    TI__Guru**** 1728770 points
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    非常感谢！ 是的、请期待更好地了解 AMC3301

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    TI__Guru**** 1728770 points
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    尊敬的  Amr：

    我支持 AMC3302、很乐意回答您的问题。 鉴于您的设计符合已知标准、我认为 AMC3302将是一款出色的器件。 如您所见、AMC3302具有一个内部直流/直流转换器。 该内部直流/直流转换器将跟踪高侧电压、因此高侧接地(HGND)连接到分流电阻器的原因。  

    关于共模输入电压、这一限制是我们建议 将负输入引脚连接到 HGND 的原因。 这使得正 输入相对于负输入和 HGND 摆动+/-50mV、从而确保测量值保持在共模输入范围内。  

     这些 资源将帮助您开始使用 AMC3302：

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-isolation-introduction-isolated-amplifiers

    https://e2e.ti.com/blogs_/b/analoguewire/posts/simplify-your-isolated-current-and-voltage-sensing-designs-with-single-supply-isolated-amplifiers-and-adcs

    https://www.ti.com/lit/an/sbaa339/sbaa339.pdf

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/amc3302.pdf

    如果您有其他问题、请查看并告知我。