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[参考译文] INA3221:有关 INA3221的一些问题

Guru**** 2541550 points
Other Parts Discussed in Thread: INA219, INA3221, INA240, INA190

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/723254/ina3221-some-questions-about-ina3221

器件型号:INA3221
主题中讨论的其他器件:INA219INA240INA190

我已阅读有关 INA3221。的文章

e2e.ti.com/.../700479

e2e.ti.com/.../700479

(__LW_AT__如果你不能打开它,请告诉我)

下面是我对它的问题。

1.根据博客,有三个条件:

A.当 RIN-和 RIN+都不存在时、VDIFF=0.2uV;

b.当 Rin--= 320KΩ Ω 且 Rin+不存在时,Vdiff =313uV;

c.当 RIN+=RIN-=8 320KΩ,Ω 时、VDIFF=100.3125uV。

我们如何通过设置 Rin-=2 320kΩ?Ω 来提高电流感应的精度?您能详细解释一下吗?

320KΩ 320KΩ Rin-=2 Ω、我们知道这会产生不平衡的电流。为什么不添加 Rin+=2 Ω 来平衡电流?

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    您好、user5304320、

    感谢您使用我们的论坛。 您能否重新发布链接? 我也无法打开。 您还能提供 a、b 和 C 的运行条件图吗? 我不能确切地确定你所谓的"不存在"是什么意思。
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    我已经添加了有关博客的两张图片。您现在可以看到吗?

    "不存在"表示没有 Rin-或 Rin+。例如 、图片中没有 Rin+。

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    您好、user5304320、

    要回答您的第一个问题、您应该了解 INA219和 INA3221内部有从 IN-引脚到 GND 引脚的物理电阻。 对于 INA219、该电阻为320kΩ Ω;对于 INA3221、该电阻为670kΩ Ω。 这些电阻器用于测量 VBUS、这两个值都在相应的数据表中。 您无法对此电阻执行任何操作、它将始终存在。

    这些内部电阻器会产生不平衡的输入偏置电流。 对于 INA219、虽然 IB+将保持在20µA μ V 左右、但假设总线电压为10V、IB-将为20µA μ V + VCM/μ s = 320kΩ 51.25µA μ A。 现在、这通常不是检测电流时的问题、但一旦您在输入 RIN+= 10Ω Ω 和 RIN-= 10Ω Ω 上插入外部滤波电阻器、则会在每个电阻器上产生不平衡的压降、这将增加您的失调电压误差、如313µV Ω 所示。

    现在、如果您关注上一帖子中的最后一个链接、您将看到您可以实现的可能解决方案。 此解决方案是在 IN+引脚与 GND 之间添加一个外部320kΩ Ω 电阻器。 这样做后、IN+和 IN-将等于相同的电流、如果您在 INA219上实施了外部输入滤波器、这将非常有用并提高精度。 请参见下面的。

    希望这对您有所帮助、

    Peter Iliya

    电流感应应用

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    尊敬的 Peter:

    感谢您回答我的问题。

    您的意思是 、INA219INA3221内部 有从 IN-引脚到 GND 引脚的物理电阻。我们为什么需要 物理电阻?如果我们没有从 IN-引脚到 GND 引脚的电阻、它将对电流感应产生什么影响?

    "此解决方案是在 IN+引脚与 GND 之间添加一个外部320kΩ Ω 电阻器。 这样做后、IN+和 IN-将等于相同的电流、如果 您在 INA219上实施了外部输入滤波器、这将非常有用并提高精度。" 那么 、为什么在原始设计中不在 IN+引脚和 GND 之间添加一个内部电阻器呢?

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    您好、user5304320、

    IN-至 GND 的内部电阻器(INA219为320kΩ Ω、INA3221为679kΩ Ω)仅用于感测总线电压。 这些器件实际上是功率监控器、因为它们同时测量电流和电压并产生功率测量。

    我们不在 IN+与 GND 之间添加平衡内部分流电阻器、因为这通常不是必需的。 输入偏置电流 IN+和 IN-的不平衡仅在器件的输入引脚上放置电阻器时才真正成为一个问题。 一旦有输入电阻器、电流的不平衡将变成压降的不平衡、从而导致更大的偏移。 请记住、添加平衡电阻器将改善失调电压、从 IN-到 GND 的内部电阻器会保守地变化+-30%。

    希望这对您有所帮助、
    Peter Iliya
    电流感应应用
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    尊敬的 Peter:

    INA3221的数据表包含以下文本:

    最后一句有点误导、因为313µV μ V 的额外失调电压 RTI 根本不是"对精度的最小影响"。 我认为应该更正数据表、它应该更详细地讨论这个问题。

    Kai

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    您好 Kai、

    你是对的。 措辞未反映此器件特有的内部运行。 我们已采取行动纠正这种情况。 感谢您的建议。

    此致、
    Peter Iliya
    电流感应应用
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    您好 Peter,

    我不明白为什么我们需要 Rin-。 当我们感测总线电压时,它能做什么?如果负载 接地短路,电源损坏 IC,它会怎么做?

    根据 Kai 的图片、我们必须添加 Rfilter 以实现 ESD 保护。您能解释 Rfilter 如何实现 ESD 保护吗?

     IC 是否需要 Rfilter?如果答案是"是"、表示 没有 Rfilter 我们就没有应用场景?

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    内部接地 RIN-电阻器感测总线电压、因为它们从总线汲取电流。 该电流等于 VBUS/RIN-。 内部 ADC 将测量 RIN-(320kΩ Ω 或670kΩ Ω)上的压降以确定总线电压。

    INA3221数据表中建议使用输入 Rfilter 的原因有两个:
    感应电流包含500kHz 谐波的瞬变。
    2.如果 VCM (共模电压)变化非常快(较大 dV/dt)、并且 IN+/IN-与接地之间没有电分流电容器。

    我们列出原因1、因为我们不希望输入信号与内部 ADC 的采样频率相互作用。

    我们列出原因2、因为将 VCM 从0V 快速切换到26V 会在超时损坏内部 ESD 单元结构。 这种情况将发生在控制电机的 H 桥的直列式电流感应中。 这就是为什么我们将该器件仅描述用于高侧或低侧感应、而不是内联感应、其中 VCM 可在极快的时间内从接地端反复拉至高电压。 对于直列式应用、我们建议使用 INA240、因为我们使用 PWM 抑制内部电路制造了该器件。 IN240使用不同的 ESD 单元结构、可承受快速开关 VCM。 INA3221不是。

    无论如何、如果您的系统无法避免 VCM 的快速开关、并且您无法在输入端插入电解电容器以降低 INA3221看到的 VCM、则您可以选择添加 Rfilter。 Rfilter 的作用是因为它限制了在高 dVcm/dt 事件期间灌入器件输入引脚和 ESD 单元的电流。

    添加 Rfilter 的第三个原因是、如果您希望输入端出现大于26V 的较大 VCM 瞬变。 数据表建议使用 TVS 二极管或转轴来钳制输入电压和分流电流、但 Rfilter 网络有助于限制 TVS 二极管所需的电流和功率。

    如果您出于任何原因最终需要 Rfilter 网络、您可以考虑 INA190、它具有低得多的2nA 输入电流。 这将允许您使用高得多的输入电阻器(例如1kΩ Ω)、而不会对精度造成太大影响。

    以下是一些有关保护器件输入的教育材料:
    www.ti.com/.../tidu473.pdf
    www.ti.com/.../slyt492.pdf
    www.ti.com/.../slla305.pdf
    e2e.ti.com/.../700891
    e2e.ti.com/.../699662
    e2e.ti.com/.../700877

    希望这对您有所帮助
    Peter Iliya