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[参考译文] INA240:执行反激式脉冲会影响 A1精度

Guru**** 2782615 points

Other Parts Discussed in Thread: INA282, INA240

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/718149/ina240-do-flyback-***-effect-a1-precision

器件型号:INA240
主题中讨论的其他器件:INA282

上一个主题: https://e2e.ti.com/support/amplifiers/current-shunt-monitors/f/931/p/580491/2131723#2131723

低侧电感电流监控容易出现 Δ V/t 瞬变、这些瞬变不应成为放大输出信号的一部分 、但非常存在。

数据表标题:

负共模电压允许器件以低于接地电压的电压运行从而适应典型螺线管应用的反激周期。
ΔV 的 PWM Δt 为使用脉宽调制(PWM)信号(例如电机)的系统中的大共模瞬变(Δ V/Δ t)提供了高级别的抑制
驱动器和电磁阀控制系统)。 此功能可实现精确的电流测量、而不会在输出电压上产生较大的瞬态和相关的恢复纹波

后一种说法 对于  快速变化的周期性 PWM CMMV 信号的240低侧监控并不完全正确。

我们注意到 、连接到接地端的 INA282 REF1 + 2似乎阻止  了我们 在 A1/A2输出上看到的大部分反激脉冲。 这些循环脉冲周期与 PWM 频率(12.5kHz)同步。 这 似乎将输出稳定时间保持 在技术规格之上 、并且实际 感应 CMMV 穿过分流器、从而影响 SAR 75安培满量程因子10mV/A   低于接地电平的反向或负电流似乎跨越 PWM 抑制电路、并使  REF 偏置引脚设置的输入增益标度失真。   奇数部分是数据表 中的状态 REF1+2连接到 GND 可产生单向电流检测。 然而、示波器捕获显示 了正在创建的比率电流斜坡中的一些反相脉冲。 这似乎不完全正确、因为它与 CMMV 的等轴测单调线性增益有关。

如果  在所谓单向电流的正电流测量中产生反相(负)脉冲、后一种可能是怎样的?

2. 我们如何通过   将信号放大到接地以下或  通过延长输出稳定时间来缓解高 Δ V/t CMMV 输入?  

3. REF1+2=GND 是否使 INA 器件忽略低于 CMMV 的电压并分流空闲 模式阈值?  

4.为什么282看起来更好地将差分 放大器与 Delta V/t、AKA 电感反激式的低侧监控隔离?

5.是否有 其他 INA 系列器件采用与 A1引脚布局类似的 TSSOP 封装布局?   

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    数据表1/2精密 REF 可能未正确分别呈现为 REF1 + 2。  请注意 、当分流 CMMV 向下反弹至 初始电感浪涌电流时、单触发捕获 A1输出(CH2)如何变为正。   相对于 REF 为1/2 +1.225v 和分流 CMMV (CH1)、这是错误的 A1输出行为。  分流器的+/-IN 输入极性 有一些内部反转的方式!  

    反向输出操作(CH2)似乎是在实验室分析 A1/A2 偏离差分放大器设置偏置中的 REF 控制时未检测到的异常。 理想情况 下、我们希望正比率度量线性上升沿相同方向的电感相电流 CMMV。

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    在     每次新的 PWM 换向之前、由于空闲 CMMV 偏置浮动、可能会出现更大的+/-in 反转问题 A1输出。 浮动 CMMV 为我们提供 了上述示波器捕获的清晰画面。 输出相对1/2 REF (620mv)不应像它明显的那样上跳至峰值2V。 尽管我们可能预计 A1输出会 从浮动 CMMV +/-IN 偏置降低中发生一些变化、但它不应 扩展到 VS 轨。

    这将进一步建议分流电流的方向 为反向 而不是正向。    如何在 PWM 抑制滤波器内部反转+/-IN 电流的方向、这是一个更大的问题?

    机械反转 分流器+/-IN 信号 似乎几乎不会产生  A1输出的瞬态响应。  该反向 将(+IN)连接到 GND、(-IN)面向 B+、而不是任何感知的正向(正)电流从 B+流向 GND。  相同的行为多次捕捉表明 PWM 抑制偏置电路变为异相、且 +/-IN 上存在振值电平。 在      未监控窗口中的每个 PWM 周期死区时间之后、每次监控的 CMMV 偏置稍微向上浮动时、都会重复该行为。

    因此  A1输出 看起来是反向的、REF 输出偏置 可能是反向的。 有效呈现 REF 输出偏置为相应 +/-IN 变化的静音阈值。  反相示波器 CH1将 CH2叠加在分流 信号 与输出信号之间(未显示)。  人脑很难 验证 信号反转、但  随着 A1输出的 SAR 滤波、  内部反转的发生变得更加明显。

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    为了尝试回答您的问题、下面是我们的想法。 首先,我想澄清这些问题的前提,如果您翻转 IN+和 IN-连接,您是否会看到同样的嘈杂行为? 我将假定这是前提并相应地回答。
    它具有一条通过前端的并行输入路径 单向电流对我们而言意味着、当 REF1+2=GND 时、生成电压的分流电流在 IN-> IN+处不会在输出上显示为输入*增益+ REF、因为它将低于 GND。 相反、对于 Ref1+2=V+、情况也是如此。
    2、肖特基二极管可以快速削波大瞬态、也有一些 MOSFET 解决方案。 它们不能在完全接地时停止瞬变,但可提供合理的低电压选项,前提是驱动瞬变的电流不会太大。 这可能不是一个完美的解决方案,但我认为值得一提。
    3.它不是确定输入或任何内容的逻辑决策树;放大器后级的性质使其不会将输出驱动到 GND 以下。
    INA282具有不同的架构。 在使用输入信号和布局的设置中、似乎可以更好地满足您的应用需求。
    5.TI 目前没有任何其他与采用 TSSOP-8封装的 INA240引脚兼容的电流分流监控器。
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    [引用用户="Patrick Simmons "]。 它具有一条通过前端的并行输入路径 单向电流对我们而言意味着、当 REF1+2=GND 时、生成电压的分流电流在 IN-> IN+处不会在输出上显示为输入*增益+ REF、因为它将低于 GND。 相反、对于 Ref1+2=V+、情况也是如此。

    然而、INA282确实产生了负向脉冲。  实际上、INA 器件似乎 采用 了一 种未披露的方法(输入*增益-反向^REF)这样做。我们 观察 到、低于接地值的输入 CMV 似乎出现 在输出信号中、正 电流阈值的反向增量中 、这似乎是它应该出现的情况! 这就是为了正确控制 PWM 占空比、软件需要查看双极反相器中发生的电流反转。 图片中有一些接地噪声 SAR 输入滤波和 SW 低通滤波会清除、因此会被忽略。  

    [引用用户="Patrick Simmons ]4. INA282 具有一个不同的架构。 在使用输入信号和布局的设置中、似乎可以更好地满足您的应用需求。

    Forum Guru 过去曾说 过尝试使用 INA240、因为它具有 PWM/瞬态抑制功能。 即使282也没有任何类型 的输入滤波器被描述、因为它 在 前端使用开关电容器斩波器  

    [引用用户="Patrick Simmons ]2. 肖特基二极管能够快速削波大瞬态、而且还有一些 MOSFET 解决方案。 它们不能在完全接地时停止瞬变,但可提供合理的低电压选项,前提是驱动瞬变的电流不会太大。 这可能不是一个完美的解决方案,但我认为值得提及[/引述]

    然而 、问题未得到解答、 偏离  了数据表所述事实 PWM 抑制停止可降低瞬变的影响以及检测 螺线管反激的能力。 您 谈到的二极管似乎包含在低侧 NFET 体二极管中。   点是  低于接地瞬态的 CMV<50mV、这可能 影响差分放大器 PWM 抑制、并错误地将 图21、22中所示的输出瞬态响应反相。 这是 一个器件勘误表、实验室未能测试  VS=3V3时出现的条件。  上面的捕捉显示  当 CMV<8-20mV 时、输出似乎出现反转并且突然下降 到以下、 当   Ref1+2=1.225v 或1/2 REF 时、输出瞬态响应应该为负时、输出瞬态响应是过多的正。  这不是 PCB 布局、而是有问题的器件行为!     

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    我们在不通过暴露蠕虫 CAN 的霍尔传感器进行分流隔离的情况下、尝试实现75安培满量程精度、这一点变得越来越清楚。 不能说蠕虫不会被正确变通后产生的空洞所震惊、一旦 TI 确认通过 INA 器件进行低侧相位监控时、数据表中不会披露某些情况。 然而,过去在这方面没有取得太多成就,而是我努力做到这一点。