This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] ADS1115:半吹式输入,带主要串扰,但不知道发生了什么错误!

Guru**** 2582405 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1115

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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/577064/ads1115-half-blown-inputs-with-major-crosstalk-but-don-t-know-what-went-wrong

部件号:ADS1115

我希望这是一个可行的问题,但我遇到了一个涉及两个ADS1115模块和八个MAX4080SASA高侧电流传感器的电路问题。  (全部从eBay购买,因为我无法手动焊接ADS1115芯片。)  基本上,我尝试使用MAX4080S芯片来测量48V直流系统上多个直流断路器的电流消耗;ADS1115模块将MAX4080S芯片的输出转换为微处理器的数字。  MAX4080S芯片可处理高达80V电流感应输入差值,这意味着在断路器跳闸时它们应该正常(预期最大读数)。  在这种情况下,我在48V电池组和3kW DC逆变器之间有一个100A 1毫欧姆的"主" DC断路器;我还有五个10A DC断路器(14毫欧姆),它们从逆变器的DC接线片连接到较小的DC负载。

理论上工作良好...下面是一个半电路的KiCAD原理图(另一半完全相同,但ADS1115上的"ADDR"连接到GND;它们共享相同的I2C总线。

实际上,它在5个较小的断路器上运行良好,使用22K电阻器与MAX4080S芯片的两根引线串联,以扩展范围。  ADS1115分辨率接近1mA,这非常好。  我几乎可以品尝到项目的完成...

当我将感应线从100A主系统断路器连接到MAX4080时,我得到了很好的读数。  但当我将负载增加到大约40A进行测试(将1500W空间加热器插入断路器)时,MAX4080就会发生爆炸(VCC/5V导轨短接到1.65v)。  MAX4080芯片在电流感应导线和VCC上的额定电流均为80Vdc ...而且我在系统上只有51v。  我不知道发生了什么,并且极不可能在4英尺的同轴电缆(断路器端子和MAX4080之间的电流感应线)中产生30V瞬变。  无论如何,我移除了熔断的MAX4080模块(恢复功能以读取已连接的5个断路器),并尝试了下一个串联的MAX4080S模块。  这次,我焊接了一个0.1uF/100V电容器,它横跨MAX4080感应导线(瞬变??),以及一些与感应导线串联的4.7K刻度电阻器。  是时候进行第二次测试了...但这次,两个ADS1115模块(!) 当我将SENSE导线连接到MAX4080时,立即发生故障!  它们只输出了每个通道的不同但静态的值——尽管进行了多次重置(拔下和短路电源电容器输出,I2C主重置命令等),它们始终返回完全相同的值。  

我花了几个小时调试和更新我的I2C例程(如果ADS1115复位,“等待转换”锁定会出现问题!),在那里,ADS1115的静态值开始发生变化。  他们现在的工作似乎要好一点,但仍然完全无法使用。  无论如何,我能够确认以下内容:

  • ADS1115s对I2C命令的响应非常完美,如果给定了无效的I2C地址,则不响应
  • 启动单次转换后,ADC转换标志将从0到>1开始,就像它应该的那样
  • 信道之间的串扰处于完全不可用的级别

MAX4080S模块的输出似乎工作正常,电压刚好在我预期的输入负载范围内(我将进一步检查)...但与ADS1115通过I2C报告的内容没有什么接近。  我不怀疑ADS1115是否已损坏,但我的问题是:我如何用它来提高呢?  世界上发生了什么事?  凭借80Vdc限制,我希望MAX4080S芯片几乎不会毁坏。  是的,感应导线上的绝对最小值为-0.3V,但感应导线在50V直流时上升...???  可能是电压感应到78L05 (或通过MAX4080反馈),并冲击超过ADS1115的7V绝对最大值?  (请记住,个ADS1115同时停止工作。)

我完全感到困惑。  是否有任何工程师有线索?  

(美国东部时间02:26-17,下午6:57 ...更正了一些拼写错误,作出了澄清等)

  • 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。

    您好Sid:

    感谢您的查询。 有人会在工作时间内与您取得帮助。

    此致,

    克鲁纳尔

  • 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。
    SID,


    ADS1115中没有任何内容会使其或多或少地受到过电压事件的损坏。 在ADS1115数据表中,数据表第5页上有一个绝对最大额定值表。 您似乎在某种程度上已经超过了设备输入的这些评级。

    我不确定您的系统是如何损坏您的设备的。 我需要更多地了解整个系统及其设置方式。

    我会说跳闸断路器可能会使电压峰值达到非常高的水平。 我曾经在服务器组件的热交换方面做过工作,如果没有某些类型的电视在通过晶体管的输入端(适用于您的外壳的断路器),您可以在很短的时间内轻松地将输入电压增加一倍。 在断路器的输出端,您仍需要将电源肖特基接地,以防止电源低于接地数伏。 这完全取决于电源线上的电感量。 不需要太多的时间就能实现破坏性。

    如果您有一个,您可能需要使用示波器查看断路器两侧发生的情况。 您需要足够快的速度来记录时长较短的峰值。 但是,我认为500MHz是本范围所需的最低带宽。


    吴若瑟
  • 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。

     感谢您的建议。  我同意某种程度上有些评价被超越了...我只是不确定哪一个!  我知道关闭断路器可能会导致导轨下方(在断路器的负载侧)出现某种感应尖头,但当我打开和关闭断路器时,没有任何东西会漏出。  只是在我增加逆变器上的负载时才会发生这种情况。  这是我不理解的。  (顺便说一句,连接电路时,我从未关闭100A主断路器。)

      我确实有一个示波器...一个基于20MHz射线管的模拟"示波器!  不足以观看瞬变。  附件是更新的KiCAD示意图,显示了连接...

      是的,"GND"都是相同的。  B1-3是直流负载电路。  图中未显示连接到"B2"的48V -> 12v转换器为电路和其他几个设备供电。  奇怪的是,唯一一个发生故障的MAX4080S是顶部的一个(U3)...在换用不同的MAX4080S板并添加4.7K电阻后,当两个ADS1115s (U2和未显示)都停止正常运行时。  如果一个或多个MAX4080S芯片对VCC发生瞬态故障,我认为这会影响整个ADS1115,而不仅仅是输入。  但当我关闭断路器时,它们似乎不像"RSense"导线之间的50V:在RSense上的额定电流最大为80Vdc的情况下,输出会在三四个seconds...despite上缓慢"浮动"到5V。

      我已经为不同的项目订购了一包100个UF4004 ...这些产品中的十几个是否可以防止负瞬变?  但是,与MAX4080的-0.3V绝对最大值相比,它们确实具有相当高的正向电压(在0.6 - 1.6V之间)。  其他快速思路:还有100V 5A 0.4 (UF4004)和100V 0.1A BAT41 (UF- 0.2 1.2V,但电流额定值更低!)
      我还考虑过电流感应电路GND上的UF4004使整个电路“浮动”在0.6V左右,以便将UF4004的负瞬态电流正确分流到真GND。  或者可能有十几个电容器(从每个RSense导线到GND)尝试吸收瞬态?

      但是...(如果我错了,请更正我)在我看来,瞬态必须能够释放一些电流才能造成损害。  10A断路器均串联22K (标度要求),但这需要440vDC才能获得20mA电流!  但是,它仅需要94vDC才能通过100A断路器上的4.7K获得20mA。  (仍在100mA BAT41 @ 0.2vDC范围内。)

     一些设计说明:100A断路器的"电流感应"导线是一根4英尺的同轴电缆(屏蔽=负载,"导线"=电池,仅为一点安全!)  电流感应板直接安装在(5) 10A断路器的外壳上,因此(扭曲的)电流感应导线全部为6英寸长。  100A断路器通过螺栓直接固定在安装在蓄电池接线端子上的钢板上;它是主系统断开装置(额定值为1万AIC)。  如果还有其他需要描述的内容,请告诉我。  

  • 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。
    SID,


    我不确定我是否能在这方面提供帮助。 我认为问题不在于数据转换器,而在于您的系统中存在某种过压。

    您的应用类似于太阳能逆变器类型的应用。 在我所看到的类似设计中,人们使用某种电化隔离或磁性传感器将一侧与另一侧隔离(正是由于可能发生过电压事件)。 但是,我对这些设计的熟悉程度不够,因此对我帮助不大。 有多种TI设计和应用说明可帮助您使用不同的电流测量方法。

    如果您确实将其与此设计结合使用,一个尝试是逐渐增加逆变器负载,以查看直流电压是否上升(+12V或+5V电源或任何模拟输入)。 此外,我还不熟悉MAX4080S,因此无法提供帮助。 您可能需要与Maxim联系,以了解他们是否对高电压输入的输出峰值有任何问题。

    如果您决定插入一些保护二极管,我已经看到用于48V系统的B380二极管,可防止在48V热插拔应用中电源低于接地。 B380在正向电压方面略优于UF4004,它将在短时间内持续获得更多电流。

    电源电压偏高,我觉得Littelfuse 5.0SMDJ系列不错。 如果发生过电压事件,您可以使用5.0SMDJ54A作为48V电源。 此外,您可能还想使用5.0SMDJ12A来保护您的12V电源。


    吴若瑟