ZHCAE17A May   2024  – October 2024 AMC1202 , INA169 , TMCS1108

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1电流检测
  5. 2负电源电流检测的主要挑战
  6. 3建议的负电源电流检测设计
    1. 3.1 霍尔电流传感器
    2. 3.2 基于电流检测的隔离式放大器
    3. 3.3 基于电流检测的隔离式 ADC
    4. 3.4 基于电流检测的差分放大器
  7. 4总结
  8. 5参考资料
  9. 6修订历史记录

基于电流检测的差分放大器

要检测负电源的电流,设计人员可能首先考虑电流检测放大器,因为这些器件得益于性能出色、封装紧凑、成本低且易于采购,而广泛用于电流检测。但是,市场上的电流检测放大器几乎没有任何一款可以承受低于 -22V 的共模输入电压。

本文建议使用 INA145INA146 差分放大器来检测负电源的负载电流。INA145 和 INA146 由两级放大器构成。第一级是差分放大器,用于去除共模输入电压,但会放大差分电压。第二级是同相放大器,用于再次放大差分电压,因为差分电压非常小。有关详细信息,请参阅图 4。INA145 和 INA146 的共模输入电压范围分别为 ±30V 和 ±100V。这可以满足大多数负电源负载电流检测应用。

 基于负电源电流检测的差分放大器图 3-4 基于负电源电流检测的差分放大器

建议设计人员不要使用精密放大器和电阻器来构建差分放大器,因为共模抑制与外部电阻器的精度有关。即使使用了 0.1% 的电阻器,设计人员也很难通过外部电阻器获得出色的共模抑制。对于 INA145 和 INA146,片上精密电阻器实现了出色的共模抑制,这些电阻器经过激光修整,可实现精确的增益和高共模抑制。注意:为使 INA145 或 INA146 正常运行,内部放大器同相输入端的电压必须处于线性工作范围内。该电压由引脚 3 和引脚 1 之间简单的 1:1 (INA145) 或 10:1 (INA146) 分压器决定。该电压必须介于 V– 和 (V+) – 1V 之间。图 3-4 展示了 INA145 的负电源连接到 -24V。

假设检测电阻器为 Rs,负载电流为 Is,反馈电阻器为 R4,输入电阻器为 R3,且输出电压为 Vo,则监测电流的输出电压如公式 4 所示。

方程式 4. Vo=Is×Rs×1+R4R3