大家好、团队、
为了保护 MCU 的 ADC 引脚、钳位二极管至关重要。 如果 ADC 引脚的最大输入电压为3.6V、则当 ADC 引脚和3.3V 电源之间连接二极管时、应使用0.2V 至0.3V 的钳位二极管。
我的理解是否正确？
在设计指南 TIDM-3PHMTR-tamp-ESD 中提供的参考设计中、电流检测部分使用了两个正向电压(VF)为0.7V 的 PMLL4148。 2个二极管上的总压降为1.4V。 这意味着 ADC 引脚被钳位在4.7V、这可能会损坏微控制器。
我是否应该使用一个正向压降为0.2V 的肖特基 二极管代替2个 PMLL4148二极管、以在 ADC 引脚上使用3.5V 钳位来保护 MSP 控制器？
如果没有、请解释2 PMLL4148进行钳位的原因。
您好！
两个串联的 PMLL4148二极管用于在 MSP430输入端实现满量程信号摆幅(FSR)、同时限制最大值 电压达到安全水平(请参阅 ABS。 额定值)。 此电路已经过测试和验证、可实现0.2类电表精度。
以下是详细说明：在 TID 设计指南—TIDM-3PHMTR-tmamp-ESD 中 、您将找到：
3.2.1模拟输入
MSP430模拟前端由 ΣΔ ADC 组成。 每个转换器均为差分转换器、要求引脚上的输入电压不超过±930mV (增益= 1)、以获得最佳结果。 为了满足此输入电压规格、必须对电流和电压输入进行分压。 此外、SD24允许−1V 的最大负电压；因此、来自市电的交流信号无需电平转换器即可直接连接。 本小节介绍了用于电压和电流通道的模拟前端。
此文本与针对 SD24_B 模块的 MSP430数据表编号相关：
TIDM-3PHMTR-Tamp-ESD UG 在第3.2.1.2章中说明：
3.2.1.2电流输入
电流输入的模拟前端与电压输入的模拟前端略有不同。 图7显示了用于电流通道的模拟前端。 电流的模拟前端由二极管和瞬态电压抑制器组成。 此外、前端还包含 EMI 滤波器磁珠(有助于 ESD 测试)、电流互感器负载电阻器以及用作抗混叠滤波器的 RC 低通滤波器。
…如图7所示、电阻器 R21是根据使用的电流范围和 CT 的匝数比规格选择的负载电阻器(此设计使用匝数比为2000：1的 CT)。 本 Ω 的负载电阻值约为13k Ω。 由电阻器和电容器组成的抗混叠电路遵循负载电阻器。 基于此 EVM 最大电流为100A、CT 匝数比为2000：1、 负载电阻为13k Ω、Ω 仪表的最大额定电流(100A)时、转换器的输入信号为全差分输入、最大电压摆幅为±919mV。 此外、还提供了抑制电感器的封装。 图7显示了这些电感器封装、分别为 R/L9和 R/L10、默认情况下、它们装配了0 Ω 电阻器。
因此、使用的 R21和 CT 已将输入电压限制为 MSP430器件可接受的电平。 但是、如果发生过压事件、您需要确保该电压不会损坏 MSP430。 因此、具有+- 1000mV 是可以的、但不允许超出 AVCC、这正是 PMLL4148器件的作用。
为了最大限度地提高精度，我们希望通过相应地调节电流互感器的负载电阻器来使用+-930mV 的 MSP430全输入范围。 如果只使用一个二极管、则 ADC 的输入信号将被钳制在±500-700mV 之间、这不允许在较高的输入 电流(>50安培)下获得准确的结果。
为此、我们使用两个串联的二极管(因此钳位电压将为±1000-1400mV)、这可防止波形在更高的电流下被钳位、同时仍使用 F67xx 的完整输入范围而不使用内部 PGA。
