[参考译文] INA193：电池充电应用中使用的电流传感器在10个充电周期后出现故障

您好、Lenin、

INA193之间是否存在任何布线？ 电缆及其电感可能会导致振铃、从而最终损坏芯片输入和输出。 此外、ESD 可通过电缆轻松进入您的电路。 因此、无论何时涉及布线、安装电视都是一个好的设计做法！

Kai

你(们)好

感谢您的回答。 实际上、当我们调节 PID 控制器时、发生了故障、在此期间、电流(被感测)的振荡高于正常条件(大约0.4A pk-pk @ 50kHz 的振荡频率)。

我们将更换另一个传感器、然后我们可以进行您提到的所有测量。 到目前为止、我们测量的传感器有故障
1.蓄电池负极至电源(用于 INA 193)接地-大约为22V 直流电
R3上的电压约为0.01V

请您澄清以下内容。

那么、感测到的电流的 di/dt 是否有任何限制？
2.在数据表中，建议的共模电压和电源电压被称为12V，但在我们的情况下，VCM 高达30V/55V DC (24V /48V 电池充电应用)。 还可以吗？ 我们使用的电源也是5V DC。

谢谢
Lenin。

您好 Kai

我们没有使用任何电缆。 它实际上安装在 PCB 中。

谢谢
Lenin。

您好、Lenin、

不过、我强烈建议您安装电视。

Kai

您好 Kai

是否需要将 TVS @安装到两个差分输入。 您能不能为此建议使用 TVS。

谢谢
Lenin。

您好 Lenin、

限制感测特定 di/dt 的主要因素是 INA193的压摆率。
该器件可接受80V 的共模电压(相对于 INA193 GND 引脚、Vin+、Vin-处的电压)。 因此这是可以的、但请记住、如果"电池负极"和 INA193 GND (或5V 电源接地)之间的差值为22V、则共模变为52V 或77V (取决于电池电压)、但这也应该是可以的。

R3两端的电压为10mV 时、IB+为10mV/100 Ω= 100uA。 这超出规格、因为我们将 IB+指定为+/-16uA 最大值、Vsense = 100mV。 您可能会创建一些增大 IB 的大型接地环路。 尽管我不确定如何使输出变为低电平。

在系统中添加新的 INA193后、请立即测量 VR3和 VR8以及两个接地电位之间的差异、以查看这些值是否随时间变化。

一些问题：
1.您为何要隔离这两个接地端？

2.为什么分流电阻器 R7的阻值为0.01欧姆？ 在1A 时、Vsense = 1*0.01=10mV、因此 Vout 应等于200mV、但该器件的感应电压会小于20mV。 数据表的第8.4.2.3节对此进行了讨论。 此外、输入失调电压 Vos 可达2mV、如果 Vsense 为10mV、则会导致20%的误差。 虽然我认为这与您的电流问题没有任何关系、但您可能需要考虑增大分流电阻器或考虑 INA240、INA200、INA282、INA203、INA271等其他80V 器件、 INA270。

3. INA193是否驱动任何类型的负载？


最棒的
Peter Iliya
电流感应应用

您好、Lenin、

我不能推荐使用 TVS 的方案、因为我不知道您的电路。 我只能说，INA139是不可能轻易销毁的。 如果它被摧毁，一定会发生一些非常糟糕的事情。 如果涉及布线、这可能是电感反冲、也可能是使用隔离式电源导致的结果、这会使所涉及的接地相互隔离： 在隔离电路之间、不会发生充电均衡、并且存在静电荷累积的风险、静电荷可能会在 ESD 事件中放电。 ESD 是一种超快事件、无法完全预测放电电流路径。 即使是杂散电容也起着重要作用。 ESD 电流最终直接流经 INA139。 因此、您最终会得到一个被销毁的 INA139、而不知道其原因。

Kai

你(们)好

 感谢您的回答

在  系统中添加新的 INA193后、请立即测量 VR3和 VR8以及两个接地电位之间的差异、以查看这些值是否随时间变化。

 -放置新传感器后，我们发现该值为1 mv。 电源 GND 和电池-ve 之间的电压也变为零。

1.您为何要隔离这两个接地端？

  -在数据表中、它提到最大电压@差分输入为18伏。 如果电池未与接地隔离、则电压@差分输入将等于电池电压、因此将超过18V 的最大限制。 如果 我遇到错误、Pls 会纠正我的问题。 在本例中、传感器为@Ω 高侧。

2.为什么分流电阻器 R7的阻值为0.01欧姆？ 在1A 时、Vsense = 1*0.01 = 10mV

  感谢此输入，我们将更改感应电阻器。

 3. INA193 是否驱动任何类型的负载？

  它仅用于感应电池充电电流。

谢谢

Lenin。

你(们)好

 正如我在前面的帖子中提到的、在更换新传感器后、电源接地和电池-ve 之间的电压已降至零。 我还附加了这两个波形。

故障条件下

正常条件下

谢谢

Lenin。

您好、Lenin、

您能否发布整个设置的原理图？

Kai

您好 Lenin、

非常感谢您提供的数据和范围截图。 首先、您一定要连接-ve (电池负极)和电源/系统接地。 部分7.1中模拟输入的-18V 至18V 范围是一个冗余误差、该行不应存在。 对此困惑、我们深表歉意。 16V 至+80V 的共模额定值是输入的实际 VCM 额定值、因此您可以/应该绝对地连接这些接地端。 执行此操作、然后重复 VR3/VR8和接地测量/波形。

此致、
Peter Iliya
电流感应应用

你(们)好

  我不确定如何移除隔离。 实际上、一旦我们意外地短接了该隔离。 (我们测量的是  

蓄电池电压和传感器输出在同一范围内... 两个通道未隔离)。 之后、传感器发生故障  

(传感器 o/p 持续变为零 V)。

 除此之外、我们还使用 AMC1301传感器来感应电池电压。 正在使用相同的电源

对于 INA 193和 AMC 1301。 短接电源接地和电池-ve 将绕过此 AMC 1301的隔离。

因此，我不确定是否可以绕过这个隔离...

我还觉得隔离可以避免噪声进入微控制器，这就是为什么我们使用 AMC 1301进行隔离....

建议..

谢谢

Lenin。

您好 Lenin、

这种接地意外连接是否是由于示波器探针以接地为基准？ 您是否能够在 INA193发生故障之前从 INA193和 AMC1301收集有效的同步测量结果？

您指的是什么噪声？ AMC1301输入端是否存在共模噪声？ 如果噪声是 AMC1301输入端的共模噪声、则器件应抑制该噪声、但如果分流电阻器上的噪声是差分的、则隔离不会阻止该噪声。 隔离主要用于阻止从输入到输出的电压。

请提供完整的原理图？ AM1301的共模电压仅为相对于 GND1的 VDD1+0.5V。 如果 GND1连接到-ve、并且检测到高侧、则共模电压约为40V、这会损坏器件。

无论采用何种 AMC1301电路、INA193均不得与电池接地端隔离接地。

此致、
Peter Iliya

你(们)好

这种接地意外连接是否是由于示波器探针以接地为基准？      您是否能够在 INA193 发生故障之前从 INA193和 AMC1301收集有效的同步测量结果？

  AMC 1301用于感测电池的电压、该电压从连接在电池上的分压器读取。 这两种情况  

传感器连接到 MCU ADC、并基于这两个信号完成了充电控制、这在多个充电周期内完全发生

直到 INA 193发生故障

您指的是什么噪声？  AMC1301输入端是否存在共模噪声？ 如果噪声是 AMC1301 输入端的共模噪声、则器件应抑制该噪声、但如果分流电阻器上的噪声是差分的、则隔离不会阻止该噪声。 隔离主要用于阻止从输入到输出的电压。  

。  我们假设噪声是共模。

请提供完整的原理图？ AM1301的共模电压仅为相对于 GND1的 VDD1+0.5V。 如果 GND1连接到-ve、并且检测到高侧、则共模电压约为40V、这会损坏器件。

 我将分享与以下两个传感器相关的原理图。 此处的共模电压将小于3V。Pls 参考原理图。 到目前为止、我们对 AMC1301没有任何问题。

无论 采用何 种 AMC1301电路、 INA193 均不得与电池接地端隔离接地。

 在这种情况下，您是否意味着两者不能同时使用？

 

谢谢

Lenin。

 

 

   

您好 Kai

 请查找与所有传感电路相关的原理图。

谢谢

Lenin。

Lenin、您好！

我仍然不确定 INA193的负载是多少、或者换句话说、RVP_IN 节点(INA193的 IN-引脚)实际连接到了什么。 您当然可以在同一系统中使用 AMC1301和 INA193、但我不确定这实际上有多实用。 AMC1301可将其驱动输出电路与高压共模线路上的噪声和大尖峰隔离开来、因此将该器件的 GND1和 GND2分开是完全正常的。

对于 INA193、将总线电压的接地端与 INA193的接地引脚分开是不正常的。 接地回路和接地之间的电压电势增大会导致复杂问题、这会改变输入引脚上的绝对电压。

如果您将 INA193的接地引脚(当前为-GNDC)连接到系统的接地端(我猜是-ve 或 GND1、我不确定原理图是否未显示 IN-引脚的连接位置)、则 INA193将以其指定的配置运行。 此外、来自 AM1301的输出信号不应受到影响、因为无论它将隔离其输出和输入。

此致、
Peter Iliya
电流感应应用

您好、Lenin、

我很喜欢 Peter。

我还认为、在-GNDC 端子上、危险电势会影响您的电路。 来自市电电压的浪涌和其他过压可能会进入您的电路、并可能导致危险的均衡电流尖峰。

如果不知道整个电路、很难分辨出任何有用的信息、但我要通过与10n 电容器并联的1M 电阻器将-GNDC 连接到保护性接地端。 这种软接地技术可以将过压尖峰分流到保护性接地端、并消除危险电荷的产生。

所有其他信号接地电位也应具有通往保护性接地(软接地)的路径。

Kai