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  • 扩展电流输出电流分流监控器的共模电压范围

    • ZHCABL4A March   2006  – March 2022 INA138 , INA138-Q1 , INA139 , INA139-Q1 , INA168 , INA168-Q1 , INA169 , INA169-Q1

       

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APPLICATION NOTE

扩展电流输出电流分流监控器的共模电压范围

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见,TI 提供了译文;由于翻译过程中可能使用了自动化工具,TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性,请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本(控制文档)。

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许多电流分流监控器集成电路 (IC) 支持的最大额定共模电压范围为 26V 至 120V。但是,有时需要共模电压高于器件的最大额定值。图 1-1 中的电路显示了一种方法,可使电流分流监控器 IC(例如,德州仪器 (TI) INA168)的共模电压高于数据表中规定的值。只要找到合适的 MOSFET (Q1),即可将该方法扩展用于任何电压值。本应用简报的其余部分介绍了图 1-1 中创建电路所需元件的功能以及主要设计参数。

GUID-8820D110-AA0D-4D3D-ACF9-E14C214AC1D7-low.gif图 1-1 扩展 INA168 共模电压范围的示例电路

齐纳二极管 DZ1 用于调节电流分流监控器工作时的电源电压,该电压会相对于电源电压浮动。选择 DZ1 是为了在预期的电源范围(通常为 5.1V 至 56V)内为 IC1 和 Q1 的组合提供足够的工作电压。选择 R1 可将 DZ1 的偏置电流设置为某个大于 IC1 最大静态电流的值。图 1-1 中显示的 INA168 的最大额定值为 45µA。DZ1 中的偏置电流在 200V 时约为 500μA,远高于 IC1 的最大电流(选择此偏置电流值是为了将 R1 中的功耗限制为小于 0.1W)。

如图所示,将 P 通道 MOSFET Q1 连接到共源共栅放大器,可将 IC1 的输出电流降至接地电平或更低。Q1 源极上会出现向上电压摆动,因此晶体管 Q1 的额定电压应比总电源电压与 DZ1 电压之间的差值高几伏。选择 RL 作为 IC1 的负载电阻器时假设 IC1 是单独使用的。

Q1 的共源共栅放大器连接确保了使用 IC1 时可远高于其正常的 60V 额定值。图 1-1 中的示例电路可在 160V 至 200V 的电压范围内正常工作,在 1V 满量程输出时,可感测高达 1A 的电流。

表 1-1 相关的 TI 应用文档
文档编号 文档标题 关联
SBOA358 可调节增益、电流输出、高侧电流感测电路 用于将电压输出器件转换为电流输出电路的电路设计,以便将该器件用于图 1-1 所示的电路中。
TIDA-00332 12V-400V 直流高电压电流感测参考设计 使用与图 1-1 中相似的电路但使用 INA138 的参考设计。
TIDA-00313 采用隔离技术的 -48V 电信电流/电压/功率感测 展示如何为数字器件搭配使用任何共模电压与浮动电源和隔离技术的参考设计。
SBOA198 突破分立式电流感测放大器的最大共模范围 介绍扩展共模电压范围的不同方法(包括图 1-1 中的示例)的应用简报。

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