ZHCAEJ5A September 2019 – September 2024 INA240 , TLV3202
| 系統(tǒng)電流電平 | 電源 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| OC 反向閾值 | OC 反向恢復(fù)閾值 | OC 正向閾值 | OC 正向恢復(fù)閾值 | V+ | V- |
| IG1 < -35A | IG1 > -31A | IG1 > 100A | IG1 < 90A | 3.3V | 0V |
這款雙向電流檢測解決方案采用一個電流檢測放大器和一個高速雙通道比較器,在輸入電流 (IG1) 升至 100A 以上或降至 -35A 以下時,通過軌到軌輸入共模范圍在比較器輸出端(OUTA 和 OUTB)產(chǎn)生過流 (OC) 警報信號。在此實現(xiàn)方案中,兩個過流警報信號均為高電平有效,因此當(dāng)高于 100A 或低于 -35A 閾值時,比較器輸出變?yōu)楦唠娖健蓚€比較器均執(zhí)行外部遲滯,因此在電流降低 10%(90A 和 -31A)時,比較器輸出會恢復(fù)為邏輯低電平狀態(tài)。當(dāng)下方電路中的分流電阻器 R8 接地時,此電路適用于在高達 INA 的共模電壓范圍內(nèi)進行高側(cè)電流檢測。

使用這些公式和所需的電流閾值,可生成下表:
| 說明 | IG1 | INA-OUT | |
|---|---|---|---|
| VH, CHB | 正向過流閾值 | 100A | 1.65V + 20 × (100A × 0.33m?) = 2.31V |
| VL, CHB | 正向恢復(fù)閾值 | 90A | 1.65V + 20 × (90A × 0.33m?) = 2.244V |
| VH, CHA | 反向過流閾值 | -35A | 1.65V + 20 × (-35A × 0.33m?) = 1.419V |
| VL, CHA | 反向恢復(fù)閾值 | -31.5A | 1.65V + 20 × (-31.5A × 0.33m?) = 1.4421V |
首先,重點關(guān)注頂部比較器(通道 A),它采用反相比較器配置。當(dāng)反向電流低于 -35A 時,該比較器擺動至邏輯高電平;當(dāng)反向電流恢復(fù)至 -31.5A 時,該比較器返回至邏輯低電平。這些電流電平分別對應(yīng)于 1.419V 和 1.4421V 的電壓電平。
最接近的標(biāo)準(zhǔn) 1% 電阻值為 806kΩ。
最接近的標(biāo)準(zhǔn) 1% 電阻值為 13kΩ。
下一步重點關(guān)注底部比較器(通道 B),它采用同相配置。當(dāng)正向電流高于 100A 時,該比較器擺動至邏輯高電平;當(dāng)正向電流恢復(fù)至 90A 時,該比較器返回至邏輯低電平。這些電流電平分別對應(yīng)于 2.31V 和 2.244V 的電壓電平。

當(dāng)比較器輸出處于邏輯低電平狀態(tài)和高阻抗?fàn)顟B(tài)(SBOA306 使用開漏比較器)時,采用比較器的高側(cè)電流檢測電路 推導(dǎo)出 VTH(同相引腳上的電壓)的兩個公式。然后將這些公式設(shè)置為彼此相等,從而生成一個二次方程來求解 R6。由于 TLV3202 是推挽器件,輸出會進入邏輯高電平狀態(tài)而不是高阻抗?fàn)顟B(tài)。因此,上拉電阻值為 0,且 VPU 為 V+
最接近的標(biāo)準(zhǔn) 1% 電阻值為 4.42k?。
最接近的標(biāo)準(zhǔn) 1% 電阻值為 4.64k?。
瞬態(tài)仿真結(jié)果
以下仿真結(jié)果對 IG1 使用 -70A 至 130A、100Hz 正弦波。
通道 A
通道 B德州儀器 (TI),SBOMB05 SPICE 文件,電路軟件
| TLV320x | |
|---|---|
| VS | 2.7V 至 5.5V |
| VinCM | 超過任一電源軌 200mV |
| VOUT | 推挽,軌到軌 |
| VOS | 1mV |
| IQ | 40μA/通道 |
| tPD(HL) | 40ns |
| 通道數(shù) | 1、2 |
| TLV3201-Q1 和 TLV3202-Q1 | |
| INA240 | |
|---|---|
| VS | 1.6V 至 5.5V |
| VinCM | -4V 至 80V |
| VOUT | 軌到軌 |
| VOS | 5μV |
| VOS 漂移 | 50nV/?C |
| IQ | 260ns |
| 增益選項 | 20V/V、50V/V、100V/V、200V/V |
| INA240 | |