[参考译文] WEBENCH®︎工具/INA181：INA181参考设计验证

Santhosh、

遗憾的是、由于违反了器件的共模、此设计将不会按原样工作。

我们的电流分流监控器不同于传统的差分放大器和运算放大器、因为它们可以在高于器件电源的输入端测量电压。 也就是说、即使是这种能力也存在局限性、如器件数据表中所示。 对于 INA181、允许的最大共模电压为26V、而本设计是高侧应用、输入电压暴露在1500VDC 下。

您可以通过几种方法来更改系统、以便进行更改。 第一个是实施低侧测量、这将消除共模问题、 但这会以牺牲某些折衷为代价、其中最大的折衷会失去检测接地故障的能力、因为负载现在具有与接地节点一致的分流电阻器。 我们有 一个 TI 高精度实验室 、在这里讨论了这些实现的优缺点、以及如何正确设置它们。  

如果您决定仍要在高侧实施、则需要实施一种方法、将器件输入端的共模降低到可接受的水平。 如果您的应用中不考虑功率耗散问题、一种方法是使用齐纳二极管钳制器件、以确保器件保持在共模范围内、并使用功率电阻器耗散其余部分。 我们在此 参考中提供了400V 设计。

如果您有任何其他问题、请告诉我！

Santhosh、

这更有意义。 通过隔离和悬空接地来确保共模保持在定义的规格范围内、这应该起作用。  

关于使用 INA181、您应该能够做到这一点。 INA181、ADC 及其各自的电源需要在隔离侧共享公共接地以确保安全运行。 此外、如果逻辑位于初级侧、则需要通过某种方法将数据从 ADC 传递回所使用的任何逻辑、这与所附参考设计中使用 ISO7842的方式类似。  

Santhothh 和 Dragan、

是的、需要进行此连接。 这些参考设计的配置方式是"GND_HV"是一个悬空接地、堆叠在1500V 负载之上。 正如我在初始帖子中提到的、INA181可处理的共模电压范围为-0.2V 至26V。 然而、每个引脚上的电压相对于电流感测放大器的接地引脚。 通过建立此连接、您可以有效地将器件的共模强制为0、以确保器件在指定范围内运行。 如您所见、负载线以适当的 GND 端接、如果没有定义层叠的 HV 接地连接、引脚上的共模将为1500V、正如我在第一次响应中所说的那样。

此外、我在分析过程中发现的一件事是：对于导致 LDO 的变压器抽头、有一个绘制不良的基准：

确保根据实际原理图将变压器的抽头正确配置为 LDO IN 和 GND：

Dragan、

如参考设计文档所述、在此电压电平下、随着电压增大、需要增加爬电距离和间隙以满足某些安全标准。 我们在电路板中放置了一个槽、以满足爬电规格、但间隙受变压器限制。

之所以选择此选项、是因为本设计中使用的推挽式变压器是专为与 SN6505搭配使用而设计的通用器件。 尽管如此、初级侧和次级侧之间的间隙不够宽、无法达到1500V、因此我们实现了1200V 设计。 在发布此设计时、需要使用定制变压器才能达到1.5kV、但这是相当长的一段时间之前的情况、现在可能有其他目录器件可满足这些要求。   

我建议您首先与您的团队指定您的特定隔离要求。 然后、您可以确定隔离式偏置电源所需的变压器。 无需更改上述基准中的 SN6505。

Dragan、

这是一个棘手的问题、因为它没有客观的答案。 这是因为答案与您尝试满足的标准和规格有关。 这 可能会提供一些额外的澄清。  

为该设计选择了 TIDA-01590的器件、以满足以下标准：

– 符合 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)：2006-12标准的8000VPK 增强型隔离

–符合 UL 1577标准且长达1分钟的5.7kVrms 隔离

–CSA 组件验收通知5A、IE 60950-1和 IEC 60601-1终端设备标准

–符合 GB4943.1-2011的 CQC 认证

–符合 EN 61010-1和 EN 60950-1标准的 TUV 认证

–完成所有 DW 封装认证；完成符合 UL、VDE、TUV 标准的 DWW 封装认证、并计划进行 CSA 和 CQC 认证

如果您不需要满足上述所有标准、 750316031可能确实适用于您的1500V 设计。