NESA269 October 2025 XTR200
在電流傳輸部分(如 圖 2-3 所示),XTR200 將來自 INA241A5 的 0V 至 2V 輸出訊號轉換為電流輸出,其轉移函數由 SET 接腳和接地之間的電阻定義,稱為 RSET。XTR200 是此函數極為方便的建構模組,因為該裝置在極小型的 2mm x 3mm WSON 封裝中整合了兩個運算放大器、精密電阻器、輸出電晶體以及診斷與保護功能 [3]。
M-CRPS 標準要求電流監控器具有使用者可選擇的轉移函數:每安培 10µA 的輸出電流或 0mA 到 2mA(代表額定輸出電流的 0% 至 200%)。因此,在輸出電流為 100A 時,XTR200 會提供 1mA (10µA/A) 或 2mA ,表示來自 INA241A5 的 2V 輸入訊號的額定輸出電流的 200%。這兩種情況下的 RSET 值都可以使用 方程式 1 和 方程式 2 來計算。
由於需要兩個 RSET值,因此圖中顯示 NMOS 電晶體以與第一個電阻器並聯的方式切換第二個電阻器。兩個 20kΩ 電阻器可用於產生 20kΩ 或 10kΩ 的 RSET值。
XTR200 的輸出停用 (OD) 接腳可用於將輸出置於高阻抗狀態。若發生故障情況,例如 SET 接腳短路或開路,或發生過熱情況,錯誤旗標 (EF) 接腳會輸出低電位。請務必注意,雖然 XTR200 錯誤旗標通常表示開路負載故障,但在此範例電路圖中,放置在 XTR200 之後的箝位電路可防止偵測到開路故障。在圖 3 中,XTR200 的 IS 和 VG 接腳均短路。這些接腳用於使用此應用中不需要的外部電晶體。將接腳短路可讓 XTR200 的內部輸出電晶體提供電流監控訊號。
雖然 XTR200(最大值為 800µV)的輸入補償電壓大於 INA241A5,但這並不會降低電路的精密度。訊號路徑的總輸入補償電壓可透過將 XTR200 的補償電壓折算至 INA241 的輸入端,並將兩個不相關的補償電壓組合為方和根來計算,如 方程式 3 中所示:
如此可將電流量測的總誤差降至 89.4mA,或是 10% 額定輸出下的 1.8%。這不包括 100µΩ 分流電阻器的容差或電路隨溫度變化而產生的漂移。