[参考译文] SM72295：电流感测精度问题

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/716604/sm72295-current-sense-accuracy-issue

器件型号：SM72295
主题中讨论的其他器件： INA213、 INA240-Q1、 INA240

您好！

我们基于"SM72295数据表-典型应用电路"和接口 TI TMS320微控制器开发了电流控制模式下的直流/直流升压转换器。

我们需要向客户快速申请此转换器的样片、因此请为其提供快速解决方案。

基于电路(如数据表中所述)-

PWM 以80KHz 的频率运行。输出电流(最大值)= 6A、输出电压= 48Vdc、输入电压= 20Vdc。

我们注意到、电流感应放大器增益在我们测试的范围内不一致、目前为0.25A 至3A、我们预计增益为100、但误差在25-40%范围内。

(Vsense = 0.005e*6= 0.03 Vdc => Vout (Iout 引脚)= 3 Vdc、连接到 uC 的 ADC)。

以下是实验观察结果：

1、增益= 100 (R4=12K、R7=R8=120E)、C8=100nF、C2=10nF、 R15=0.005E

(a) PWM=80KHz 时- 在0.25A 至2A 范围内误差为25-40%。

(b)在旁路模式下(即 PWM 不工作) 、在0.25A 至2A 的范围内、Iout 引脚上只有1%的误差。

2、增益= 17.5 (R4=8.25K、R7=R8=470E)、C8=100nF、C2=10nF、R15=0.005E

(a)对于 PWM = 80KHz =>误差在25%范围内、从大于1.5A 的负载电流开始

(b)对于 PWM = 40KHz =>误差在14%的范围内、负载电流> 2.75A

有关读数、请查找随附的 XLS。

提前感谢您提供快速解决方案！

--Ashishe2e.ti.com/.../SM27795_5F00_Current_5F00_Sense.xlsx

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1812430 points

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Ashish、您好！

感谢您与我们联系！我想检查您的选择、以确保一切正常。例如、电流感测输入是敏感的、需要旁路电容器位于噪声的正确位置、并防止输入超出规格。

-下面的公式来自哪里？
VOUT (Iout 引脚)= 3 V 直流

-BOUT 是否被钳位到 VDD？负载电流可能超过目标区域中的 VDD 钳位(例如、峰值电流 BOUT 应小于 VDD)

您还能确认 SIB/SOB 的差分电压是否在+-500mV 以内吗？

-您是否也使用 IIN 电流感应放大器或仅使用 IOUT？未使用的引脚应连接至 AGND。

-对于您的 Excel -您从哪里精确测量 Vsense？ ADC 呢？

谢谢、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1812430 points

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您好 Jeff、

请查找原理图供您参考。

注意：请勿更改电容器/电阻器的参考指示符(例如 R14 = 0.005E、R29 = R31 = 470E、R34 = 8.25K、C44 = 100nF、C34 = 10nF)

-下面的公式来自哪里？
VOUT (Iout 引脚)= 3 V 直流

[AG]：Iout 引脚电压范围为增益= 100、Rsense = 0.005E、负载电流= 6A (最大值)

0.005 * 6 * 100 = 3 V 直流

-BOUT 是否被钳位到 VDD？负载电流可能超过目标区域中的 VDD 钳位(例如、峰值电流 BOUT 应小于 VDD)

[AG]不、我检查了 BOUT 电压、与 VDD 和 Iout 相比、它非常小。

您还能确认 SIB/SOB 的差分电压是否在+-500mV 以内吗？

[AG]我使用万用表检查了引脚13 (SOB)和引脚14 (SIB)之间的电压、其电压范围为2mV

-您是否也使用 IIN 电流感应放大器或仅使用 IOUT？未使用的引脚应连接至 AGND。

[AG]我们同时使用 IIN 和 IOUT、但不使用 bin/bout。

-对于您的 Excel -您从哪里精确测量 Vsense？ ADC 呢？

[AG] Vense 是在电流感测电阻 R14=0.005E 上测得的电压

此外、VADC 是在 I_OUT 网络处测得的电压(即 SM72295的 IOUT 引脚)

谢谢、

－－阿什什语

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1812430 points

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Ashish、您好！

感谢您的详细回答。对于 Case1b、似乎一切正常、直到您应用输入 PWM、应用是什么？

SIB/SOB 只有2mV？这些引脚的电压应该与 Vsense 类似、对吧？

C41的价值是什么？这是 VDD 电容、越好、逻辑电源电容也应靠近 IC 以支持电流感应电路以及 PWM 输入比较器。

我还看到 C44可以是10n 或100N。为差分 CSA 输入电容器选择10n 与100N 的目的是什么？
您还可以在 SOA 和 AGND 之间添加一个共模电容器、以保持此电压稳定。

C34在做什么、您提到它的10nF？

谢谢、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1812430 points

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早上好、Jeff、

看起来对于 Case1b，一切都正常，直到您应用输入 PWM，这是什么应用？

[AG]：适用于电动汽车充电器。

--SIB/SOB 仅为2mV？这些引脚的电压应该与 Vsense 类似、对吧？

[AG]：我觉得应该可以、因为在闭环负反馈系统中、SIB 和 SOB 应该彼此非常接近。因此、可以在 R29上看到 Vsense。

C41的价值是什么？这是 VDD 电容、越好、逻辑电源电容也应靠近 IC 以支持电流感应电路以及 PWM 输入比较器。

[AG]：C41=0.1uF、是的、它靠近 IC VDD 引脚。

--我还看到 C44可以是10n 或100N。为差分 CSA 输入电容器选择10n 与100N 的目的是什么？

[AG]：我将截止频率保持为1/(2*PI*C44*R29)= 1/(2*PI*100N*120)= 13.2KHz，我想保持 C44甚至高于此值，以降低截止频率，但在应用/数据表注释中找不到10nF 或100nF 以外的任何其他推荐值。

您还可以在 SOA 和 AGND 之间添加共模电容器，以保持此电压稳定。

[AG]：您是指 SOB (而非 SOA)、对吧？这将需要新的电路板修订版。

C34在做什么，你提到它的10nF？

[AG]：您是指 C47=10nF？ R34=12K =>截止频率为1.32KHz。应用手册中建议使用10nF。

您是否有 SM72295的详细电流放大器规格？我觉得数据表中的信息非常有限(例如、与 INA213系列电流感应放大器 IC 相比)

谢谢、

－－阿什什语

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1812430 points

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Ashish、您好！

感谢您的更新。这个问题来自放大器上看到的噪声。 SM72295内部 CSA 类似于 INA240-Q1

我首先要确保 VDD 引脚电压干净、VDD 上的噪声会影响稳定性。然后、我将检查10m Ω 或甚至15m Ω 电阻器是否工作、因为它将具有更好的信噪比、但会以牺牲功耗为代价。

请查看第17/18页 www.ti.com/.../tidubv7a.pdf
另请查看 INA240电流感应电阻器选择的 DS。

请告诉我这是否有助于解决您的问题！
谢谢、

电源管理（参考译文帖）

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