主题中讨论的其他器件: MSP430F5359
工具与软件:
我们有一个设计、就是用三个 TI 芯片作为电源:
- TPS62821DLC 开关模式稳压器将锂离子电池调节至2.5V、
- BQ27510DRZR-G3电池电量监测计通过低侧的20 mΩ 感应电阻器来监测锂离子电池、并且
- 一个 INA190A2IRSWT 电流检测放大器、用于监控该检测电阻。
大多数时候、我们的 Vcc 电流消耗非常低、而开关模式稳压器运行在非常低的频率下、从电池汲取电流脉冲、速率为(比如说) 28kHz。 这些脉冲也非常窄、宽度约为500ns。 我们 DO NOT 在电流检测电阻和 INA190输入之间进行滤波:

INA190似乎并不想以良好的保真度放大这些脉冲。 会发生以下几种不同的情况之一:
- 不良情况1:INA190几乎没有响应
- 良好情况:INA190响应脉冲类似于其输入脉冲的带宽受限的副本
- 不良情况2:INA190似乎产生了非常强的无诱因尖峰
- 有时良好情况与不良情况2发生重叠、否则带宽受限的脉冲也包含非常强的尖峰、
下面是一个示例图、显示前三种病例中的每一种。 窗口顶部显示了启用 INA190的 IMEASURE_EN 窗口的完整宽度(黄色迹线)。 绿色迹线表示电流检测电阻两端的电压。 蓝色迹线是 INA190的输出。 窗口的下半部分放大 到稳压器的输入电流脉冲中的几个。

您可以看到、INA190仅对两个输入电流脉冲做出了良好的响应、而对第三个脉冲的响应则要弱得多。 同时、它会产生强、但非常窄的输出脉冲、与输入脉冲没有实际相关性。
我会 假设 所有这些都是由于输入电流脉冲的大约28kHz 频率与 INA190交流耦合斩波控制输入放大器的大约100kHz 频率之间的"拍频"造成的。 "你怎么知道的?
这是否意味着我们应在输入端进行一些 RC 滤波、以便为 INA190呈现的信号远比这些非常窄的低频脉冲更为类似于直流信号? (即、如数据表中的图40所示?) 或者我们是否应该考虑其他替代方案?
请注意一个复杂因素:我展示的电路原理图用于在低侧进行电流检测、在这种情况下、我们可以很容易地使用传统运算放大器而不是 INA190。 但一个较新的设计取代了 BQ27427YZFR 电池电量监测计、这迫使我们进行高侧电流检测。 在此新设计中、INA190操作其输入而远高于其 Vcc 的能力是 真的很好,真的很有帮助 传统运算放大器无法提供的特性、因此我们还是愿意选择 INA190。

