ZHCSLQ7A April 2025 – October 2025 THS3470
PRODUCTION DATA
IOUT_MONITOR 引脚用于监测正在进入(灌入)或退出(拉出)VOUT 引脚的输出电流 (IOUT)。为了监测输出电流,IOUT_MONITOR 引脚使用内部电流镜创建一个按比例缩小的电流源,该电流源可产生 VOUT 引脚输出电流的镜像。方程式 4 显示了控制 IOUT_MONITOR 引脚与输出电流关系的公式。
例如,如果 VOUT 引脚输出 204.8mA 电流,则 IOUT_MONITOR 引脚输出 100µA 电流。或者,如果 VOUT 引脚灌入 204.8mA 电流,则 IOUT_MONITOR 引脚灌入 100µA 电流。
要使用 ADC 读取 IOUT_MONITOR 电流,请包括 图 6-6 中所示的外部跨阻电路。该电路用于实现三个关键目标。第一个目标是将 IOUT_MONITOR 引脚电流转换为电压 (VOUT_TIA),该电压按比例适配 ADC 范围 (VADC_RANGE)。第二个目标是当 IOUT_MONITOR 等于 0A 时将 VOUT_TIA 电压移至 1/2 VADC_RANGE。最后一个目标是将 IOUT_MONITOR 引脚与 VMID 电压之差保持在 ±5V 范围内。
跨阻电路中的电阻 R1 最终负责将 IOUT_MONITOR 的最大预期电流 (IMAX) 转换为针对 VADC_RANGE 进行优化的电压。要计算跨阻电路的 R1,请使用 方程式 5。
例如,如果最大预期电流(通常由输出电流限制引脚配置决定)为 ±1A,则 IMAX 电流为 1A / 2048 = 488µA。如果应用中使用 3.3V ADC,则应用的 VADC_RANGE 为 3.3V。将这些值代入 方程式 5 可得出 3.381kΩ 的 R1 值。
跨阻电路中的电阻 R2 负责在 IOUT_MONITOR 等于 0A 时将 VOUT_TIA 移至 VADC_RANGE 的 1/2。要使电压移位,请使用取决于 THS3470 电源配置的适当基准电压 (VBIAS)。如果器件在正单端电源配置(即 VCC = 60V 且 VEE = 0V)下运行,则 VBIAS 可以连接到 VCC 引脚。如果器件在负单端电源配置(即 VCC = 0V 且 VEE = –60V)下运行,则 VBIAS 可以连接到 VEE 引脚。如果器件在双电源配置下运行(即 VCC = 30V 且 VEE = –30V),则 VBIAS 可以连接到 ADC 电源电压 (VADC)。最终,会有很多种可用的 VBIAS 电压组合方案,但建议的选项是根据设计中现有的可用电压选择的。方程式 6 展示了在选择 VBIAS 电压后如何计算 R2。
例如,如果将 R1 电阻器的阻值设置为可将 IOUT_MONITOR 的 ±488µA 电流转换为 VOUT_TIA 端的 ±1.65V 电压,则应选择合适的 R2 电阻器,以在 IOUT_MONITOR 电流为 0A 时将 VOUT_TIA 电压偏置到 1.65V (½ VADC_RANGE)。本例中的电源采用双电源配置;因此 VBIAS 连接到 ADC 电源电压 VADC(即 3.3V)。VMID 电压始终是 VCC 和 VEE 的平均值,在本例中得到的电压为 0V。将这些值代入 方程式 6 可得出 30kΩ 的 R2 值。
跨阻放大器电路中的最后一个电阻是 R3,它负责将 IOUT_MONITOR 电压与 VMID 电压的差值保持在 ±5V 范围内。R3 还负责在 THS3470 的启动事件期间保护引脚,并按比例缩放以将输入电流限制为 < 10mA。跨阻放大器的同相输入引脚通过负反馈与 VMID 以及反相输入引脚相连;因此,R3 的阻值应将 R3 上的压降限制为 ±4.5V。THS3470 在 IOUT 下可提供的最大电流为 2.1A,因此来自 IOUT_MONITOR 的最大允许电流约为 ±1mA。将 ±4.5V 的最大允许电压除以 ±1mA 的最大电流可得出 R3 的阻值 4.5kΩ。
选择元件和偏置电压后,使用 节 6.3.5 将 ADC 读取的 VOUT_TIA 电压转换为 IOUT。此外,表 6-3 还列出了一些有助于选择电阻器和偏置电压的常见用例。
| 用例 | R2 (kΩ) | VBIAS (V) | V+ (V) | V– (V) |
|---|---|---|---|---|
| 双电源 (±20V) | 40.96 | VEE | VADC | 0 |
| 双电源 (±30V) | 61.44 | VEE | VADC | 0 |
| 单端 (40V) | 3.683 | VCC | VMID | 0 |
| 单端 (60V) | 3.576 | VCC | VMID | 0 |
| 单端 (-40V) | 3.121 | VEE | V | VMID |
| 单端 (-60V) | 3.203 | VEE | VADC | VMID |