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[参考译文] 什么 PN 应该适合电机电流控制(内联电流检测)?

Guru**** 2478765 points
Other Parts Discussed in Thread: INA240, DRV8353, INA225

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/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1226367/what-pn-should-be-suitable-for-motor-current-control-inline-current-sensing

主题中讨论的其他器件:DRV8353INA225、INA240

您好!

检查以下 H 桥示意图:

我将使用内联电流检测方法来控制 BLDC 电机、并使用 DRV8353驱动器。
因此、我需要一个合适的电流传感器的建议、哪些功能与以下内容相关:

- Vcm >= 60V (理想值)
-生物(需要)
- 零漂移(理想)
- 可编程增益
-最大增益大于100kHz 时的带宽(需要)

请注意、:我需要一个不低于10mA DC 的电流分辨率以获得最大增益、因此对于12位 uC、在考虑1m Ω 分流电阻时、理想情况下需要大于100的最大增益(同时考虑分流电阻的最大值为2.5m Ω)。 对于最小增益、12位 uC 必须测量至少80A DC 的最大电流。
 

一种近乎理想的解决方案是使用 INA225、但其 Vcm 远低于预期、我也不知道这款芯片是否能够处理 mA 范围。 请回答以下问题:

1.您能否指出符合上述规格的其他产品?
2.能否介绍一下自己做的分析以便确保所选芯片能够测量10 mA 的电流? (显示针对 INA225的分析)
3.在上面的 Iten 中、请说明数据表中可实现1mA 电流范围测量的参数。

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    您好!

    以下是您的问题的答案:

    1. 我们没有满足这五项要求的器件。 如果"可编程增益"不是必需的、则可以使用 INA240和 INA241。
    2. 由于 INA240/241直接测量输入差分电压、而不是测量电流、因此必须 考虑分流电阻的值、 以评估系统是否能够测量10mA 电流。 请查看 TI 提供的误差计算器工具、您会发现它对评估系统精度非常有帮助。 下面是 要下载的链接
    3. 与上面的2项相同。

    此致、Guang  

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    您好!
    感谢您的解释、但我仍有一些问题。
    以增益=50的 INA240为例、其最大 Vos (偏移电压、以输入为基准)为+/-25uV。
    考虑使用2m Ω 分流电阻器:

    1.说1mA 电流检测值为(1mA * 2m Ω + 25uV)* 50 = 1.35mV 是正确的吗? 如果可以、是否可以通过软件偏移(校准)消除该行为?
      
    2.考虑到这一点和其他影响、INA240的最佳 mA 分辨率是多少?

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    您好!

    1. 考虑到偏移可以是正/负、输出(信号+偏移)将在(1mA * 2m Ω ±25uV)* 50 =-1.15mV 和1.35mV 的范围内。 对于小于12.5mA 的电流、输出由偏移决定并且信号被屏蔽。 如果我们讨论的 是最小可测量电流、我们还应注意输出线性范围。
    2. 分辨率与最小可测量电流不同。 由于 INA240是一个测量电压的模拟器件、因此理论上它具有无限的分辨率。 如果您拥有分辨率相对无限的理想电压表或 ADC、或进行非常长时间的测量、您应该能够判断20mA 和21mA 之间的差异。 换句话说、您将能够实现1mA 的分辨率。 但实际上、除了分流电阻器之外、噪声和 ADC 分辨率也会产生影响。

    此致、Guang  

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    您好、Guang。
    关于以上注意事项:
    1.1测量失调电压后、是否可以执行软件校准来消除该随机失调电压值? 换句话说、该偏移是一个固定值(考虑到恒定的温度)吗?
    1.2数据表中的哪个参数说明了线性范围的限值?
     2.考虑 INA240、与分辨率和噪声相关的误差计算是什么?

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    您好!

    • 偏移是特定单元的固定值(考虑恒定温度)。 但因单元而异。 因此、需要对每个单元执行校准。
    • 线性范围通常在 输出摆幅限制范围内、预期输出 不应超出 此范围:

    2  在数据表中指定了噪声。 要区分的信号必须高于本底噪声。 作为示例、图7-19显示了以输入为基准的噪声、峰间噪声约为0.5uV。 如果系统噪声带宽限制为10Hz、则应该可以检测到高于该电平的直流信号:0.5uV/2m Ω= 0.25mA。  

    此致、Guang