ZHCSYH5A June 2025 – September 2025 XTR200
PRODUCTION DATA
XTR200 适用于电压和电流传输之外的各种应用。宽广的电源与输出电流范围、高输出阻抗以及出色的集成效果,使该器件非常适用于服务器电源应用中的传感器激励与电流监测。
电阻式温度检测器 (RTD) 是通过电阻变化测量温度的传感器。通常使用恒流源对 RTD 进行偏置,然后可以测量传感器两端与温度相关的电压。图 7-10 展示了一个采用 XTR200 作为电流源的 2 线比例式 RTD 测量系统。XTR200 产生的励磁电流 IEXC 会流经 RTD 以及基准电阻 RREF,后者会为 ADC 产生基准电压。
图 7-11 中展示了用于消除引线电阻的 3 线 RTD 测量。对两个 XTR200 使用单一输入电压源并匹配 RSET 电阻,可确保两路励磁电流保持良好的匹配度。
某些传感器(例如集成电子压电 (IEPE) 加速度计)需采用 2mA 至 20mA 的直流恒流源供电,其典型顺从电压为 24V。图 7-12 展示了 XTR200 与低成本 DAC 相结合,形成 IEPE 传感器的可调 2-20mA 电流源。XTR200 的错误标志引脚可用于指示开路故障情况。
虽然桥式传感器通常以励磁电压值标定,但使用电流源激励电桥可提高传感器的线性度。但是,低阻抗电桥可能需要几毫安的励磁电流才能实现足够的灵敏度,这超过了 ADC 集成电流源所能提供的值。在 图 7-13 中,XTR200 将 7.18mA 提供给 350Ω 电桥,从而在电桥上产生 2.51V 的电压,以便使用 ADS1220 ADC 进行比例式测量。
M-CRPS 规范要求服务器电源配备用于 12V 总线的电流监测 (Imon) 输出。Imon 输出会按比例生成 12V 总线电流的副本,其比例可为 10μA/A 或 0-2mA 对应 0-200% 的额定输出电流。图 7-14 展示了采用 INA241A5 电流检测放大器和 XTR200 实现 Imon 功能的示例方案。INA241A5 输出 0V 至 2V 的电压,对应于流经 100μΩ 分流电阻器的 0A 至 100A。INA241A5 的输出端显示了一个由 RFILT 和 CFILT 组成的可选低通滤波器,以允许带宽限制。
XTR200 将 INA241A5 的 0V 至 2V 输出转换为输出电流,其传递函数由 2 个 20kΩ RSET 电阻器确定。若 NMOS 栅极为低电平,XTR200 会按 12V 总线每安培电流输出 10μA 的比例工作;若栅极为高电平,则 2 个 20kΩ 电阻并联连接,此时传递函数变为 0-2mA 对应 0-200% 的额定输出电流。
二极管 D1 与运算放大器 U3 构成钳位电路,当计入二极管 D2 的压降时,该电路将输出电压钳位至 3.3V。二极管 D2 可防止在多路 Imon 信号并联的系统中出现反向电流。D2 必须是低泄露二极管,以满足 85°C 漏电流小于 500nA 的要求。
Q1、Q2、R2 和 R3 共同实现“在位检测”功能,该功能是向后兼容旧款电源所必需的。标准文档推荐了 Q1 的低泄漏 PJFET(例如 MMBFJ177L)。