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[参考译文] UCD90120A:UCD90120A 电流测量不准确?

Guru**** 1826200 points
Other Parts Discussed in Thread: UCD90120A, INA214, TPS7A8300, UCD90120
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/821564/ucd90120a-ucd90120a-current-measurement-inaccuracies

器件型号:UCD90120A
主题中讨论的其他器件: INA214TPS7A8300UCD90120UCD9246E

大家好、团队、

客户遇到 UCD90120A 的问题 以及电流测量的不准确性。

我还无法通过 UCD90120A 和 Fusion Digital 软件进行电流测量。

我有一个0.005 Ω 的感应电阻器通过 INA214感应放大器连接到 UCD90120A 的多个 MON 输入(增益= 100)。 我将这些“电压轨”的 Iout 校准增益参数设置为5000毫欧。

在更高的负载电流下、Digital Fusion 报告的值非常精确、但在中低 电流下、误差非常糟糕。 例如、在99mA 时(占满量程的20%)、误差为-21%!

我还注意到、报告值中的分辨率为15或16mA。 理论上它应该为0.12mA。

我对软件中的截断错误感到怀疑。

电子负载测量[A]

Fusion Digital 报告的值[a}

误差

                         0.009.

       0.031.

240.7%

                         0.020.

       0.031.

59.0%

                         0.050

       0.031.

-37.4%

                         0.099

       0.078

-21.1%

                         0.199

       0.188.

-5.6%

                         0.299

       0.281.

-6.1%

                         0.373

       0.391.

5.0%

                         0.376

       0.406.

8.0%

                         0.379

       0.406.

7.3%

                         0.385.

       0.406.

5.5%

                         0.395

       0.406.

2.7%

                         0.397

       0.406.

2.4%

                         0.398

       0.391.

-1.8%

                         0.398

       0.406.

2.0%

                         0.400

       0.391.

-2.2%

                         0.401.

       0.391.

-2.5%

                         0.403

       0.391.

-2.9%

                         0.404.

       0.391.

-3.3%

                         0.407

       0.406.

-0.2%

                         0.422

       0.422

0.0%

                         0.498

       0.499

0.1%

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    你好

    哪个 MON 引脚用于 IOUT 测量/

    请注意 、MON10-13不能如数据表中描述的那样测量任何低于200mV 的电压。

    这可能会影响您在低电流上的精度。

    谢谢

    Yihe

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    我将使用 MON1-MON9进行电流测量。

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    你好

    有许多因素会影响精度。 您是否有探针来检查 MON 引脚上的电压。 电流表可能未测量一些纹波。

    • 由于 V33A 纹波、基准电压不精确
    • MON 引脚上的噪声
    • 接地噪声
    • 到 MON 引脚的高输入阻抗。  输入存在泄漏电流。  在这种情况下、它可以高达+/- 5uA。  如果输入端的源阻抗为1k Ω、则会产生另一个5mV 的误差。  。

    此致

    Yihe

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    感谢 Yihe 的建议。 我不相信您发现的任何因素会解释我看到的不准确之处。

    UCD90120由一 个低噪声线性稳压器(TPS7A8300)供电、通过一个低通滤波器(2欧姆、4.7 μ F)连接到 UCD90120A 的 V33A 引脚、所以我不认为基准上的噪声是一个问题。

    2.我也不认为 MON 引脚上的噪声是问题所在,因为除了 UCD90120A 和 UCD9246E 以及 这些器件控制的多个开关稳压器之外,目前此电路板上没有运行任何内容。 除我正在测试的特定电源轨外、所有稳压器均无负载。

    3、和上面类似、我认为接地噪声不是问题。 我有10个连续的接地平面、再说一次、除了 UCD90120A 和 UCD9246E、此电路板上目前没有其他工作。

    4.MON 引脚上的高输入阻抗绝对不是问题、因为我直接从 INA214电流感测放大器驱动它们。

    我要再次强调的是、我提供数据的特定电源轨上的理论测量分辨率为0.12mA、但我看到的分辨率为15或16mA。 这比应该的差2个数量级。 我认为 UCD90120A 固件或 Fusion Digital Software 都将下降最低有效位、或截断某个位置。

    我还想指出的是、我在使用 UCD9246E 测量的输出电流上看到了类似的电流测量误差。

    最后、我想分享一下我所做实验的结果、这可能会让人对这个问题有所了解。 我通过实验将"Iout 校准增益"从5000更改为5。 当然、报告的值比预期值大1000倍、但将报告的值除以1000后、精度要好得多、如下所示。

    增益设置为5
    电子负载测量[A] Fusion Digital 报告的值 报告值/1000 误差
                            0.0196                   19.656           0.0197 0.29%
                            0.0495                   49.563.           0.0496 0.13%
                            0.0990                   99.250           0.0993 0.25%
                            0.0990                   99.500           0.0995 0.51%
                            0.1991年                 200.500           0.2005 0.70%
                            0.2994.                 301.000           0.3010. 0.53%
                            0.3982                 400.500           0.4005 0.58%
                            0.4985                 500.000           0.5000 0.30%

    这可能是一个可行的解决方法、但在数字融合软件报告的小数点左侧只有3位数字时、这会将我可以测量的电流限制为999/ 1000 = 0.999安培。

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    你好

    感谢您的进一步测试和更新。

    如果电流感应的增益为100x、则应将 IOUT CAL 增益设置为10、而不是5000或5。

    当 IOUT_CAL_GAIN =10mohms 时、 UCD9012A 测得的电流= 1000/10 * MON 引脚上的电压。

    我检查了该设计、 原因是为了节省存储器以提供大范围检测、只有6位用于比例、等于1/64 = 15.625mA。 IOUT 分辨率为15.624mA。 您的测试结果也与此匹配。

    此致

    Yihe

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    再次感谢 Yihe。

    我有一个增益为100的50毫欧感应电阻器和电流感应放大器(在该特定通道上)、因此增益应为5000毫欧。 这是通过我发送的第一个表中的数据进行验证的。 在负载(由外部设备测量)为0.498-A、增益设置为5000 [毫欧]的情况下、Fusion Digital Power 软件报告的值为0.499 [A]。

    这个软件的"设计"对于我来说很有问题、只使用6位作为分数。  该器件具有一个12位 ADC、我正在计算该分辨率、但软件将我限制为仅6位。 我们是否可以通过任何方式请求软件更新来纠正此问题?

    再次感谢、

    Tom  

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    你好,Tom

    只要 GUI 报告的值与结果匹配、增益就很好。

    我们确实有一个12位 ADC、但我们只有16位来表示结果、不包括有符号位、只能使用15位。

    对于电流感应、大多数客户 需要大电流(几百微安)、因此分辨率对于大电流不是很重要。

    此时、您在上一帖子中提到的解决方法将是最佳解决方案。

    此致

    Yihe

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    你好

    我们有一段时间没有听到您的声音、并假定此问题已得到解决。 如果您需要进一步的帮助、请回复。

    谢谢

    Yihe

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    您好 Yihe、

    这当然 没有得到解决。 UCD90120A 被告知具有12位分辨率、我在应用中依赖这种性能。 但由于 软件实现、我只能获得6位分辨率。 坦率地说、我认为这是不可接受的、我仍在寻求 TI 提供解决方案。

    谢谢、

    Tom

     

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    你好,Tom

    实现是固定的、我们无法更改它。

    权变措施是更改 IOUT_GAIN 以避免低电流测量。

    此致

    Yihe