[参考译文] INA240：单向电流、PSRR (db)

上述捕获与供应商略有不同、这似乎是 由于我们的电源极性保护(肖特基二极管)在+24V 直流时对 PWM 垃圾进行了部分整流。 供应商 > 1V 噪声认为是可以接受的、这与我的不相信任何人都可以认为远程可接受的 MCU 控制相反。 它不是影响 PSRR 的电源直流纹波、信号是在风扇通过50%占空比进行最低速度设置期间的 PWM 反馈。

ORION 风扇工程师添加了1000u 电解 电容+24Vdc、 没有停止使用风扇对直流电源进行50% PWM 占空比的散列。 显然、我们不会 向 PCB 添加1000u 电容器、任何人都不会认为 这是控制  风扇电机 控制器 PWM 噪声的正确方法。

您好 BP101：

我很难想象您所做的事情，因此我将提供一些一般性的评论。 但是、如果您需要有关特定问题的帮助、请提供详细信息、例如原理图、布局、设置等。

INA240的性能和它的性能一样好、无论何时发生电压瞬变、无论是共模还是差分、都需要时间来稳定、尽管 INA240在性能方面目前市场上是最佳的。

我们有这些稳定时间的典型规格。 如果您发现电路板上的干扰有很大不同、我建议放大分析干扰。 例如、如果脉冲的频率为 MHz、它们可能不是来自 INA。

我们之前已经讨论过这一点、但会再次重申。 耦合是这种类型的 PCB 面临的一项重大挑战。 设计并不重要。 考虑到所需的布线和分离量、几乎始终需要4层电路板。

关先生

[引用用户="Guang Zhou 的说法]耦合是这种类型的 PCB 的一个巨大挑战。 设计并不重要。 考虑到所需的路由和分离量、几乎始终需要4层电路板。

然而、这并不能解决出现大量 负脉冲的原因、当 REF1/2接地时检测到双向电流。 这种行为与数据表8.4.2对单向电流测量的说明相反。 也许单向性声明是不正确的、需要重新澄清。  无论 INA 是如何安装、安装在何处/安装在什么位置、分流接近都会发生相同的负双向分流器、但 INA 不会阻止它们。

问题是 INA 单向电流测量为何不能保持数据表 8.4.2的要求？ 看来 、基于 REF1、2的电 流确实会导致双向电流测量、 由于  数据表中的索赔不成立、因此需要对这一点进行事实澄清。  将输出电容 1n 添加到接地可减少负脉冲、同时延长正 脉冲挂起时间、22n 大致相同。   甚至发现在 SAR 精度和在 很长的时间内正确采集精密电流测量值的能力方面增加了1n 个问题。 SAR 稳定时间 延长 了400-600us 、以便在不增加任何输出电容的情况下正确遵循电流测量、与规定的设置时间0.5%@9.6us 相反。   趋稳甚至不接近于实际 PWM 瞬态脉冲电流事件发生的位置、 TI 工程师对此进行了澄清、 通过 PWM 发生器触发 ADC 的中等负载计数。 这与    任何 TIDA 技术简报和 INA240电流监控器的使用中讨论的40-50us PWM 电流生成周期相距甚远。

对于耦合、您没有回答为什么 PSRR 远低于规定的80dB @50kHz、以阻止来自进入 A1输出的 Orion 风扇的32kHz 信号。  上面显示的 PWM (安培)  从+24V 直流 馈送 3V3 LDO 耦合、 为每个 INA 馈送电压、  数据表中显示的 PSRR 在  INA 的典型使用期间不会保持真、即使 是在 MCU PWM 生成耦合的情况下也是如此！   权变措施是将风扇空闲占空比降低到50%以下、 将 脉冲/秒波的频率调制 到10mV 以下、但 随着风扇占空比的变化、所有情况的中电流测量值都会返回。 这两个电路(FAN/INA) 在 PCB 上的布局布线很远、 位于 MCU 的两侧。 我将检查风扇磁 耦合 是否也发生在铜分流器中 ，尽管它们与 风扇集线器表面相差>1"，并报告是否有任何差异。

您好 BP101：

在 PWM 耦合的情况下，即使在低侧配置中，也会观察到负过冲。 它与单向或双向感应无关。

PSRR 是一个经过测试的参数、我们保证规格表中的值是多少。

如前所述、请简洁明了地向我们展示您的调试和思考过程、您如何得出结论、即是 INA 导致了问题。

关先生

[引用用户="Guang Zhou ]]在 PWM 耦合的情况下，即使在低侧配置中，您也会观察到负过冲。 它与单向或双向感应无关[/引述]

很明显、有人没有正确地确定正常的功能、因为 INA282几乎不会产生负过冲 REF1、2被接地。 负瞬态脉冲出现在 INA282中高于接地值的位置上、所以 INA240的运行方式应该相同、但不会。

[引用用户="Guang Zhou "]如前所述，请向我们清楚而简洁地展示您的调试和思考过程，您是如何得出结论认为是 INA 导致了问题的。[/引用]

上面 和这个 论坛中显示的示波器捕获是确凿证据、证明240 在几个方面不能正常工作、并且经常 产生远超过 分流微伏信号的瞬态脉冲。 如果需要对240进行特殊处理、以符合数据表规格、因为没有切口 或任何工程警告。 REF1、2 PCB 布局(图39)通过连接 到底部接地层似乎会导致一些问题。 PSRR (图11)值绝不会停止32kHz (Orion 风扇)驶入 VS 或进入输出信号！ PSRR 表可能 是某种实验室最佳案例的测试数据、但在实际使用器件时无法保证器件在产生 PWM 或梯形波形的电路中的真实使用。  当 VS=3V3时、文档 PSRR 可能也不起作用、或者根本不起作用？

即使使用 上面的分流 PCB (www.SchmartBoard.com)测试240、SAR 仍需要500us 的稳定时间来采集 输出信号。  同样、在没有增加陶瓷 电容的情况下、 1-2k 串联电阻。  为什么 TM4C1294 SAR 需要500-600us 来将信号采集到1/2 LSB？ 电路布局不会那么糟糕、EMI 和开环增益 会使 SAR 转换器的采集失真。  数据表似乎遗漏了关键 工程事实、以使 240 符合记录的规格。

显然、240应该在 PWM 电路中工作、因此当  VS < 5V 时、实验室似乎跳过了几个非常重要的实际使用和测试条件、而不是一个。 为了减少 (+/-)瞬态脉冲过冲而在输出端增加的任何电容都会在 更大的开环 增益下产生极端的 SAR 采集误差。 在输出上添加1ns 3V3 TVS 似乎有助于 抑制 MCU/ADC 瞬态并联扣 、但并非完全如此、   因此不应根据数据表中的声明要求进行要求。   下 冲和过冲 瞬态脉冲 随  梯形波形的陡峭边沿上升时间而发生。 不要忘记、282 (50V/V) 曾经将 TM4C1294 MCU/ADC 从 具有大得多的分流值、3-5m Ω 的瞬态脉冲中结合在一起。 否则、我们现在使用的500uOhm 分流器在 A1 20V/V 增益  下产生瞬态过冲/欠冲的可能性会更小？

下面是 INA240 和3V3 LDO 空闲稳压器的示波器截图。  正如 前面所述 、下面的捕获表示 Orion 风扇 占空比小于1% 的风扇 速度、 可降低 VS PSRR 噪声水平。  无关 (8.4.2.1接地基准)声明负脉冲 (下面240个输出) 反映分流器双向电流 匹配 CMV 过零极性变化。  相对于   282个相似接地基准 的 CMV 过零脉冲数量输出一个警报钟振铃器。 负脉冲(低于)单个-V 尖峰(低于接地值) 代表分流负电流乘积。 240输出类似于下面的 REF 溢出中间电源或甚至远低于 REF1、2 (+1.225v)时的捕获结果、未添加输出电容。

请 确认 数据表8.4.2.1是否对典型   PWM 条件下用于低侧电流监测的240接地参考电流检测行为进行了错误描述？ 无论240是如何安装的、还是靠近分流 EMI、 都会产生相同的信号。 同样、在  接地基准输出模式下、INA282将阻断下面捕获中显示的大多数负脉冲。 在    PWM 占空比 非常低的 VS 或 CMV 信号时、PSRR 几乎没有有效阻断、这似乎是特定的问题。 仅     当 PWM 占空比 % 远高于空闲 VS 噪声分贝或 CMV  > 300mV 时、240内部输入滤波器才会开始将 PSRR 钳位在高得多的 CMV。  

您好 BP101：

当我们测试参数时、我们需要将放大器与任何其他外部激励源隔离。

PSRR 也不例外。 这是您应该执行的最低要求-短接 INA 输入并将其接地、或者连接到一些其他固定电压电平。 在将噪声较大的3.3V 连接到 INA 的同时、观察 INA 输出的外观。 由于您只能在示波器上观察到、因此我会将3.3V 切换为干净的3.3V 电压、然后查看是否有任何差异。

关于负脉冲、当负向过驱时、有可能出现负脉冲。 我的问题是-40mV 脉冲为什么重要？ 此外、您为什么要以单向接地基准对其进行配置以开始？ 即使您不关心负电流、每次出现负电流时、它都会使放大器饱和。 然后、当正周期到来时、INA 需要时间恢复并赶上输入。 这会在信号链中产生不必要的延迟。

关先生

[引用 user="Guang Zhou "]当我们测试参数时、需要将放大器与任何其他外部激励源隔离。[/quot]

似乎 是  一种糟糕的方法、如果不是错误的方法来测试声称抑制来自外部激励的频率噪声(PSRR/CSRR)的任何硅器件。 如果240 VS 引脚具有 PWM 驱动、PSRR 应阻止杂散 PWM、但捕获表明存在故障。  请注意、TPS73533 PSRR 存在类似的问题、 数据表 抑制曲线 未保持切面和过孔布局。  3V3 LDO 输入具有降压稳压器 PWM、它 可能从输入旁路电容 经由至 AGND？  240VS 引脚没有 WA 或 CUT 值 、以保持 PSRR 抑制曲线一致性。   VS 引脚上的4.7uf 与 接地过孔并联100N 是否 可能存在故障？  TI 是否可以包括 数据表 CUT 240帮助 工程师了解 实验室如何实现原始 PSRR/CMRR (图11、12)？ 我们已经有铁氧体磁珠 输入 TPS73533 、输出源 DGND、比 AGND 安静得多。 移除 LDO 输入旁路电容器或更改 VS 电容器值、减小值或移除4.7uf 至 AGND 可能是一种简单的解决方案？  TI 数据表用于包含这些提示！

[引用用户="Guang Zhou "]关于负脉冲，当负向过大时，可能会出现负脉冲。 INA282由同一 逆变器分流位置驱动，并且 不会产生 >低于地电平的脉冲。 TI 似乎有人 认为 240 REF 引脚行为 与282完全相同 、但240 完全不符合相同的 REF 特性。 负电流方向是典型的低侧分流 行为。 由于 A1/A2   过冲 大于3V3 VS 接近8V 单脉冲时间、282阻断大多数负脉冲(过零)、因此它不会产生。 240 1n 负载输出 、1ns 响应3V3 TVS (<13pF)、VBR 5V 不会停止 过冲或将 MCU 从 启动尖峰、BLDC 反冲中俱乐部。 由于 未知原因、看似增强的 PWM 抑制会导致低侧监控混乱。  网络误差计算器(现已推出) 240显示了500微欧分流器、50V 满量程时的7%误差。  7%<8A 过大>2% 6-8A、这说明了 为什么低量程<1A  高度倾斜到7%。  

 5m Ω 分流 器不会使240过冲条件更糟 、同时 也会使低端误差<7%？？？？？？

[引用用户="Guang Zhou ]]我的问题是-40mV 脉冲为什么重要？ 此外、您为什么要以单向接地基准对其进行配置以开始？ [/报价]

 由于240 在  负方向驱动(共享) CADC 采样电容器、因此违反了 SAR ADC AGND 规范、随着时间的推移、会使  模拟多路复用器性能下降。   由于开环阻抗、无法设置 REF MID 电源、例如 、过冲会导致比较器跳闸、并在初始电感电机反冲期间随机 MCU 会发生跳闸。 在快速占空比变化和 /或电机 加速期间、MCU 的3V3电源轨会出现240个尖峰。  经过 A2输出 幅度的分频、1k 系列500 Ω 接地、并因此引入了很大误差、 这是过去 不知道会出现俱乐部球和过冲尖峰问题的原因。

[引用 user="Guang Zhou "]然后、当正周期到来时、INA 需要时间恢复并赶上输入。 这会在信号链中产生不必要的延迟。[/quot]

电机的低侧电感电流监控始终会产生过零 CMV 事件282似乎阻止了大多数 情况、A1 9.6us 趋稳 至5%并不说明需要400-500us SAR 趋稳时间。

您好、Guang、

[引用用户="Guang Zhou 的说法]关于负脉冲、当负方向过大时、可能会出现负脉冲。 我的问题是为什么-40mV 脉冲很重要？

对于数据表中指定的一个240而言、  不应为 REF1、2=GND 产生较大的负加号。  正如您看到的、INA282捕获(下面) 低侧监控器(REF1、2、=GND)没有、红色圆圈 为零。   同样、240 个数据表 状态不会产生 低于接地值的脉冲、因为282 (低于捕获值)处于不太重要 的电路布局中。  请注意、当连接到与之前使用的240完全相同的 SAR ADC 输入时、输出如何上升到高于接地48mv。 由于封装尺寸、我们无法使用282、这根本不是我们寻求的答案。

 我们需要知道是否  错过了问题240缺陷 TI 实验室测试？ 然而 、中位电源 经证明的脉冲过冲是继承的。 Clear 282设置  240 REF 输出 行为的所有优先级、因为它是在282之后开发的。 然而、TI 实验室似乎跳过了282项比较分析、正如我们所做的那样、并在几个帖子中显示了差异。    对于240 REF 引脚配置 产生 与282相同的输出结果并不是不合理的请求、 显然这不是！   TI 工程人员可以做些什么来帮助缓解240个问题、以供应源或其他方面与282不同？

[引用用户="Guang Zhou ]]您是否进行了此测试？ 否则、当一些其他激励因素影响器件时、您如何声明 PSRR 未能发挥作用？[/QUERP]

也许您 的观点 偏离 了 PSRR 首先应该做的事情、阻止 外部 PWM 噪声进入 全部三个240输出。 很明显、所有三 个放大器的 VS 引脚上都存在空闲风扇 PWM 噪声、 证明 发生了低电平过零事件。  282 空闲输出 REF 值 比接地值高大约48mV (上面的捕捉)、然而240输出 跨越零矢量、为什么 会发生0v REF 值？ 240 怠速输出0V REF 值如何过零矢量？ 为什么分流 值为500uohm、而.002Ohm 分流 电阻可能不会导致这种情况？ 无论   REF 设置如何、也许有一个未记录的输入偏置电平会将输出驱动至接地以下？ 您提到输入过驱负脉冲、但 如果驱动器下方有任何输入 过驱、则为500uohm 分流器、输入偏置 不低于90uA、VOS>25uV

[引用 user="Guang Zhou "]当您具有 PWM 开关和耦合时、如何才能声称 INA 输出不是它应该做的事情？

当 REF1、2引脚连接到 AGND 时、您可能会误解240输出不应摆动到接地以下。 为什么282输出不会在输出增益为30倍的相同配置下摆动到低于接地？  当 REF 引脚的同一器件系列规则以不良的方式改变输出性能时、会出现这种情况。   

如果要在存在 PWM 的情况下实现 PSRR 值、240 有勘误表 、还是 VS 引脚电容值 以某种方式将 噪声馈送到开 环增益中？  这个问题没有得到回答 、LDO 或 VS 引脚周围的旁路电容值实际上是如何导致性能下降的。 否则、当  在 相同 PWM 条件下应用于实际使用时、240不会比282好。 240 必须能够在低于 最佳 PCB 条件下工作、因为 数据表中不包含实验室切割或特定布局指南。  在哪里可以 找到 240路输出的数据表信号捕获(PWM)、以指示写入的真实 PSRR 图形 值(PWM) 抑制实际上是   使用条件下的预期结果？ 也许用纯交流正弦波测试240以生成 PSRR 结果图11会欺骗在典型 PWM 噪声条件下实现 PSRR 斜率。

移除 U34上的 C78会导致 A1输出空闲信号(高于捕捉) 在幅度 大于168mV 峰值中增大、不确定降低 Orion 风扇噪声的最佳值是多少。  典型 R115 替换为 OnSemi 3V3 TVS 负载<13pf、<1ns 反应、静态 随机比较器故障跳闸和 过冲>8V 脉冲峰  值 MCU AINx 输入、每个都非常令人震惊。  如果 R115 (500)、 R114 (1k)引入  了过多的精度误差、则原理图中显示的所有 REF 配置方法都无法停止输出过冲/欠冲接受。

还  将 Vishay 500uohm 替换为 2mohm 金属分流器、以查看 是否更改为 输入偏置 或缓解    零矢量 和 /或脉冲触发事件上的 REF 输出价差。 同样 、282 REF 输出值位于大于48mV 的零矢量之上、我们不知道在定制 PCB 时、240不会产生相同的接地 REF 输出行为。

 上述 PSRR 输出性能非常差、这可能是由 VS 引脚信号噪声引起 的、因此  目前为止已 使用500 μ Ω 分流器对 x20 (A1)和 x50 (A2)器件进行了放大测试。 很难知道 VS 引脚 SNR 分贝是否 对+/-IN PSRR 图形有任何影响 、因为实验室从未尝试过 将此类条件研究 或报告为 噪声 图18/19。   因此，如果 PSRR 分贝上升到高于 nV/div (图18/19)，240输出 PSRR 抑制水平将不会遵循图形性能(图11)？ 删除 C78产生空闲模式>信噪比似乎意味 着后面的情况。

彻底消除 Orion 风扇噪声会使 TPS73533正弦波纹 PSRR 入侵 直接影响 INA240输出。 LDO 3V3正弦波纹波 经过任何 PSRR VS 引脚 240 能够 减少图39中所述的 PSRR。  数据表建议的布局 与  图39 通入 AGND 的 TSSOP 引脚1、4、6、7 如何对 VS 引脚5 典型 2层 PCB 布局产生不利影响(如果完全如此)无关。

数据表图39建议的 TSSOP 布局 可能误导工程师 240 遵守 PSRR 图11和 CMRR 图图12 (如 图所示)。  似乎必须修改数据表以正确显示如何 使 TSSOP 封装布局 模仿 PCB  特定平面连接的 PSRR、CMRR 图形相对 TSSOP 引脚1、4、6、7、5。 也就是说 、如果没有某种生产问题、TSSOP 封装具有 VS 引脚爬电。

似乎     不应要求240的 VS 引脚0dB 噪声不会将 纹波(CH2)传递 到 240 输出。  实际使用结果可能 会显示 出某种生产问题 TSSOP 封装！    不过、Rohm 降压200ns 脉冲不起作用、请注意 TPS73533 PSRR (图9、23db)如何 降低  CH2 (<90mV)上的相同纹波 CH1 (198mV)。  如果  PSRR 图图图中的图39实际用于降低 小于1.5MHz 的 Rohm 降压开关(CH1)的噪声、240 pass >噪声级别 VS 引脚如何输出？ Rohm 工程师还将回顾如何 产生200ns 脉冲+5V 降压(CH1)。 240似乎无法抑制 VS 电源输入引脚上的任何噪声电平。 请告知 PSRR 封装问题如何 或何时可以得到纠正、PM 就足够了。

纹波<75mV CH2 240输出来自 +24V 离线、通过 线性24V 电源<=320mV 纹波降低、但仍会出现负240个输出脉冲。

[引用 user="BP101]分流 值500微欧姆是如何导致这种情况的，也许.0025欧姆分流 电阻不会产生这种情况？ 无论   REF 设置如何、都可能有未记录的输入偏置电平将输出驱动至接地以下？[/引述]

较大值分流器(2m Ω)增加了显示的空闲噪声水平 (CH2以上的捕捉) 、但应减少低端开环 增益 误差(7%) 500 Ω 分流 器导致8A 以下的监控器。 同样    、请注意、与 PCB CAPTURE CH2相关的 Orion 风扇(已断开连接) 在使用  2m 分流电阻时、怠速240噪声水平 增加了<90mV。 这是不可接受的！