ZHCSPW7C March   2022  – October 2023 INA241A , INA241B

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 器件比较
  7. 6 引脚配置和功能
  8. 7 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 典型特性
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 放大器输入共模信号
        1. 8.3.1.1 增强型 PWM 抑制操作
        2. 8.3.1.2 输入信号带宽
        3. 8.3.1.3 低输入偏置电流
        4. 8.3.1.4 低 VSENSE 运行
        5. 8.3.1.5 宽固定增益输出
        6. 8.3.1.6 宽电源电压
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 使用基准引脚调整输出
      2. 8.4.2 单向电流测量的基准引脚连接
        1. 8.4.2.1 以接地为基准的输出
        2. 8.4.2.2 以 VS 为基准的输出
      3. 8.4.3 双向电流测量的基准引脚连接
        1. 8.4.3.1 输出设置为外部基准电压
        2. 8.4.3.2 输出设置为 1/2 Vs 电压
        3. 8.4.3.3 输出设置为 1/2 外部基准
        4. 8.4.3.4 使用电阻分压器设置输出
      4. 8.4.4 高信号吞吐量
  10. 9 应用和实现
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 RSENSE 和器件增益选择
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 直列式电机电流感测应用
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
        3. 9.2.1.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 电源去耦
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 接收文档更新通知
    2. 10.2 支持资源
    3. 10.3 商标
    4. 10.4 静电放电警告
    5. 10.5 术语表
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

9.1.1 RSENSE 和器件增益选择

通过选择尽可能最大的电流感测电阻值，可以提高任何电流感测放大器的精度。较大的感测电阻值可在给定电流量下使差分输入信号达到最大，并减小失调电压的误差贡献。但是，由于封装的物理尺寸、封装结构和最大功耗不同，在给定的应用中，对于电流感测电阻值可以有多大存在一些实际限制。方程式 2 给出了在给定功率损耗预算下，电流感测电阻的最大值。

方程式 2. GUID-D22B6BBC-6DF1-468C-A29D-92424755A1B3-low.gif

其中：

  • PDMAX 是 RSENSE 中的最大允许功率损耗。
  • IMAX 是将流过 RSENSE 的最大电流。

电流感测电阻的大小和器件增益的其他限制取决于电源电压 VS 和器件摆幅至轨限制。为了确保电流感测信号适当地传递到输出，必须检查正和负输出摆幅限制。方程式 3 提供了 RSENSE 和 GAIN 的最大值，以便防止设备超过正摆幅限制。

方程式 3. GUID-481DE8B6-7634-486D-94D7-9FAB6BAA6C7A-low.gif

其中：

  • IMAX 是将流过 RSENSE 的最大电流。
  • GAIN 是电流感测放大器的增益。
  • VSP 是器件的正输出摆幅，如规格 中所指定。

为了避免在选择 RSENSE 的值时出现正输出摆幅限制，在感测电阻的值与所考虑的器件增益之间总是存在权衡。如果为最大功率损耗选择的感测电阻太大，则可以选择较低的增益器件以避免正摆幅限制。

负摆幅限制对给定应用的感测电阻值可以小到何种程度施加了限制。方程式 4 提供了对感测电阻最小值的限制。

方程式 4. GUID-B96769C5-71F0-4A94-8E7C-F00500978F8A-low.gif

其中：

  • IMIN 是将流过 RSENSE 的最小电流。
  • GAIN 是电流感测放大器的增益。
  • VSN 是器件的负输出摆幅，如规格 中所指定。

表 9-1 显示了使用 INA241x 的五个不同增益版本所获得的不同结果示例。从表格数据中可以看出，最高增益的器件支持使用较小的分流电阻器并降低元件中的功率损耗。

表 9-1 RSENSE 选择和功率损耗(1)
参数等式VS = 5V 时的结果
A1、B1 器件A2、B2 器件A3、B3 器件A4、B4 器件A5、B5 器件
G增益10V/V20V/V50V/V100V/V200V/V
VSENSE理想的差分输入电压VSENSE = VOUT / G500mV250mV100mV50mV25mV
RSENSE电流感测电阻值RSENSE = VSENSE / IMAX50mΩ25mΩ10mΩ5mΩ2.5mΩ
PSENSE电流感测电阻功率损耗RSENSE × IMAX25W2.5W1W0.5W0.25W
(1) 设计示例，满量程电流为 10A，最大输出电压设置为 5V。