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[参考译文] INA180:INA180毛刺脉冲

Guru**** 666710 points
Other Parts Discussed in Thread: INA180, INA240, INA181, BOOSTXL-DRV8320H, INA180-181EVM
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/937242/ina180-ina180-glitch

器件型号:INA180
主题中讨论的其他器件: INA240INA181BOOSTXL-DRV8320H

大家好、

我担心的是、在重新设计的低侧感应设计中、我可以在 INA180A1IDBVR 的输出上观察到干扰。 当电流从0A 开始增大时、可以在附加的捕获中看到干扰在信号的上升沿作为尖峰。
您能否建议出现干扰的原因以及如何解决?

此致、
Andriy。

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    Andriy、

    您在此设计中是如何感应的? 从您设置它的方式来看、您在这里似乎只感应全桥的一个分支。  

    这里可能会发生一些情况。  

    首先、您能否解释一下此处捕获的第一个波形、以及它在原理图中的什么位置? 您要测量 INA180上的电压的方波、是在分流电阻器上还是直接在器件的引脚上捕获的方波? 此外、您在这里使用的是 INA180的哪个变体? 您的波形显示您在电阻器上允许大约200mV 的过冲、如果放大器无法通过 CMRR 抑制、其中的一部分肯定有机会通过放大器。  

    第二、您能否探测输入引脚和 GND 并布置该镜头? 在启动时出现此类浪涌电流时、IN-可能会被拉至稍微低于接地值、从而导致非线性运行。  

    无论问题如何、我认为您已经确定了问题的根源。 是否可以抑制该过冲?  

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    Carolus Andrews、您好!
    感谢你的答复。
    我更新了上一帖子的图片、使其更易阅读。

    此外、我使用 TI 的 ANI181和 INA240评估板进行了一系列测试。 下面显示的波形是以下设置中 CSA 的输出电压:

    A)当 REF 引脚接地或 INA180时、INA181;
    b)当 REF 引脚被连接至3.3mV 基准电压时、INA181;
    C)当 RFE1和 REF2引脚接地时、INA240。
    我想问、在波形(A)上可以观察到的过冲是否是以 GND 为基准的 INA180/181的预期行为?

    此致、
    Andriy。

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    Andriy、

    正如我在第一篇文章中提到的、在启动时出现这样的浪涌电流时、IN-可能会稍微低于接地值、从而导致第一个脉冲发生非线性运行。 当您将输出压降为几 mV 时、该尖峰会得到缓解、这似乎是发生这种情况的有力证据。  您能否在过冲事件期间探测以下问题:

    INA181的差分输入(IN+至 IN-)

    2. IN-引脚接地  

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    Carolus Andrews、您好!

    请查看以下请求的测量值:
    - INA181的差分输入(IN+至 IN-)与输出电压(电路加载了电阻负载)。
    - IN-引脚到 GND 与输出电压的关系(电路加载了电阻负载)。
    - INA181的差分输入(IN+至 IN-)与输出电压(电路加载了电感负载)。

    此外、我还使用 TI 的评估板(INA180-181EVM 和 BOOSTXL-DRV8320H)对 H 桥设置进行了相同的测试、请参阅下图。

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    Andriy、

    感谢示波器截图。

    关于输出基准如何缓解该问题、请查看 此论坛帖子。 我认为、在差分测量放置得如此低(根据屏幕截图低于接地值)的情况下、器件会进入饱和状态、并且需要时间在输入期间恢复。 当放置3.3mV 基准电压时、输出位于器件的 Vos 之上、并偏置到线性区域中、不会表现出这种恢复。   

    此处可能会增加问题的原因是桥式二极管可能会进入反向恢复事件、因为这种类型的带体二极管的 FET 可能会表现出这种响应。 查看 此博客。 最突出的一点是、您通常只测量电桥的一侧、在这样的开关应用中、您可以通过两种方法之一实现这一目的、即电桥的两个桥臂都包含电流测量分流器、 或者、将像这样一起测量两个桥臂、并且您将在桥臂中获得平均电流(i_meas/n_#_for_l腿部):

    我很好奇,右下侧 FET 的接地端是否会被左下侧 FET 上方的电流* Rsense 悬空,这可能会导致 FET 的体二极管出现问题,或者可能导致 INA180饱和,正如我在前面所说的那样。 是否有办法重新配置您的系统、以便通过同一个 INA181测量两个 FET、 或者、根据另一个 FET 添加第二个电阻以检查这一点(我认为这可能是不可能的、因为您有单向电流流经第二个分支、由 Q2位置的二极管指示)。

    关于反向恢复事件、如果该理论正确、具有较低漏源寄生电容的 FET 可能会产生较小的过冲。  由于这可能不是一个选项、因为看起来您是使用 EVM 进行原型设计、因此 INA180输入上的输入滤波电阻可能足以将其移除。  这也是假设它们没有任何开关噪声以某种方式耦合到电源。

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    Carolus Andrews、您好!

    电感器没有浪涌电流。 电流从0A 缓慢增加、因为其变化速率受电感的限制。 不过、您可以清楚地看到 INA180输出端的过冲相同。


    为了确保-IN 不会低于 GND、请参阅下面我今天使用校准的500MHz 示波器进行的新示波器捕获。


    如果您查看 TI 文档 SLYA047的表3、您会发现 INA180 Vout 在电流= 0时进入非线性区域、这会增加输出延迟时间。
    因此、我认为 INA180在延迟后不会恢复(需要更多时间来赶上)、过冲是恢复阶段的背面。 你怎么看?

    此致、
    Andriy。

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    Andriy、

    我绝对同意,饱和可能会影响到反应。 最后一个问题:在 Q4上切换的电压是多少、该电压在 IN+线上对于电感负载有多少?

    我将在早上设置一个测试、看看我是否可以在工作台上使用 INA180进行复制。  

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    Andriy、

    在实验室中检查过这一点后、我现在同意并相信这是一个饱和问题。

    INA180输出级,如上述的连接柱中所示,电阻负载过冲有助于显示这一点。

    在初始照片中、提供给 INA180的基准电压很可能会使器件保持在饱和点以上、这就是它有助于缓解过冲的原因。

    为了完全解决这个问题、我建议将 INA181设置为电源底部的1/2 Vs、如上图所示、并双向测量负载。 这将为您提供负载上电流的完整情况、同时满足此问题。  

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    Carolus Andrews、
    感谢您的支持、非常感谢。

    遗憾的是、使用以1/2 Vs 为基准的 INA181对于我们的应用而言不是一种方便的解决方案。

    我们一直在考虑应用消隐时间。 因此、我想问您是否可以描述过冲的以下参数:

    -最大振幅;
    -最大周期/长度/时间。

    或者、您是否可以在相同的价格区域内建议 CSA 而不会出现过冲?

    此致、

    Andriy。