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  • INAx181 双向低侧和高侧电压输出电流检测放大器

    • ZHCSG77H April   2017  – November 2023 INA181 , INA2181 , INA4181

      PRODUCTION DATA  

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  • INAx181 双向低侧和高侧电压输出电流检测放大器
  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 高带宽和转换率
      2. 7.3.2 双向电流监测
      3. 7.3.3 宽输入共模电压范围
      4. 7.3.4 精确的低侧电流感应
      5. 7.3.5 轨到轨输出摆幅
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 正常模式
      2. 7.4.2 单向模式
      3. 7.4.3 双向模式
      4. 7.4.4 输入差分过载
      5. 7.4.5 关断模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 基本连接
      2. 8.1.2 RSENSE 和器件增益选择
      3. 8.1.3 信号滤波
      4. 8.1.4 对多个电流求和
      5. 8.1.5 检测漏电流
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 共模瞬态电压大于 26V
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 器件支持
      1. 9.1.1 开发支持
    2. 9.2 文档支持
      1. 9.2.1 相关文档
    3. 9.3 接收文档更新通知
    4. 9.4 支持资源
    5. 9.5 商标
    6. 9.6 静电放电警告
    7. 9.7 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
  13. 重要声明
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Data Sheet

INAx181 双向低侧和高侧电压输出
电流检测放大器

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)。

1 特性

  • 共模范围 (VCM):–0.2V 至 +26V
  • 高带宽:350kHz(A1 器件)
  • 失调电压:
    • VCM = 0V 时为 ±150µV(最大值)
    • VCM = 12V 时为 ±500µV(最大值)
  • 输出压摆率:2V/µs
  • 双向电流检测功能
  • 精度:
    • ±1% 增益误差(最大值)
    • 1µV/°C 温漂(最大值)
  • 增益选项:
    • 20V/V(A1 器件)
    • 50V/V(A2 器件)
    • 100V/V(A3 器件)
    • 200V/V(A4 器件)
  • 静态电流:260µA(最大值)(INA181)

2 应用

  • 电机控制
  • 电池监测器和平衡器
  • 电源管理
  • 光控制
  • 光伏逆变器
GUID-48D266A9-40ED-4ADB-95F0-4AEEE0718FDF-low.gif典型应用电路

3 说明

INA181、INA2181 和 INA4181 (INAx181) 电流检测放大器专为经成本优化的应用而设计。这些器件是一系列双向电流检测放大器(也称为电流分流监控器),可在独立于电源电压的 –0.2V 至 +26V 范围内的共模电压中感测电流检测电阻器上的压降。INAx181 系列器件在四个固定增益器件选项中集成了匹配的电阻器增益网络:20V/V、50V/V、100V/V 或 200V/V。此匹配的增益电阻网络可最大限度地减少增益误差,并降低温度漂移。

这些器件由 2.7V 至 5.5V 单电源供电。单通道 INA181 消耗的最大电源电流为 260µA;而双通道 INA2181 消耗的最大电源电流为 500µA,四通道 INA4181 消耗的最大电源电流为 900µA。

INA181 提供 6 引脚 SOT-23 封装和 SC70 封装。INA2181 提供 10 引脚 VSSOP 和 WSON 封装。INA4181 可提供 20 引脚 TSSOP 封装。所有器件选项的额定扩展工作温度范围均为 –40°C 至 +125°C。

封装信息
器件型号 封装(1) 封装尺寸(2)
INA181 DBV (SOT-23, 6) 2.90mm x 2.80mm
DCK (SC70, 6) 2.00mm x 2.10mm
INA2181 DGS(VSSOP,10) 3.00mm x 4.90mm
DSQ(WSON,10) 2.00mm × 2.00mm
INA4181 PW(TSSOP,20) 6.50mm x 6.40mm
(1) 有关所有可选封装,请参阅 节 11。
(2) 封装尺寸(长 × 宽)为标称值,并包括引脚(如适用)。

4 器件比较

表 4-1 器件比较
产品 通道数量 增益 (V/V)
INA181A1 1 20
INA181A2 1 50
INA181A3 1 100
INA181A4 1 200
INA2181A1 2 20
INA2181A2 2 50
INA2181A3 2 100
INA2181A4 2 200
INA4181A1 4 20
INA4181A2 4 50
INA4181A3 4 100
INA4181A4 4 200

5 引脚配置和功能

GUID-BBFE994F-8E9E-4CBC-92FA-505E626FE572-low.svg图 5-1 INA181:DBV 封装6 引脚 SOT-23顶视图
GUID-20231113-SS0I-30JQ-5W3N-D8RCZGWXW8XS-low.svg图 5-2 INA181:DCK 封装 6 引脚 SC70 顶视图
表 5-1 引脚功能:INA181(单通道)
引脚 类型 说明
名称 SOT-23 SC70
GND 2 2 模拟 接地
IN– 4 5 模拟输入 电流检测放大器负输入。对于高侧应用,连接至感测电阻的负载侧。对于低侧应用,连接至检测电阻的接地侧。
IN+ 3 4 模拟输入 电流检测放大器正输入。对于高侧应用,连接至感测电阻的总线电压侧。对于低侧应用,连接至感测电阻的负载侧。
OUT 1 6 模拟输出 输出电压
REF 5 1 模拟输入 基准输入
VS 6 3 模拟 电源,2.7V 至 5.5V
GUID-3EAC79D8-57C0-41D7-BDB2-FF442BCB3BF3-low.svg图 5-3 INA2181:DGS 封装10 引脚 VSSOP顶视图
GUID-F870425D-1DE7-486A-9158-F18C3A8948CA-low.svg
A. 散热焊盘可悬空或连接到 GND。
图 5-4 INA2181:DSQ 封装10 引脚 WSON俯视图
GUID-4F29C91C-B43B-4E64-B775-892247FBEAD0-low.svg图 5-5 INA4181:PW 封装20 引脚 TSSOP顶视图
表 5-2 引脚功能:INA2181(双通道)和 INA4181(四通道)
引脚 类型 说明
名称 INA2181 INA4181
GND 4 16 模拟 接地
IN–1 2 3 模拟输入 通道 1 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用,连接至通道 1 检测电阻的负载侧。对于低侧应用,连接至通道 1 检测电阻的接地侧。
IN+1 3 4 模拟输入 通道 1 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用,连接至通道 1 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用,连接至通道 1 检测电阻的负载侧。
IN–2 8 7 模拟输入 通道 2 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用,连接至通道 2 检测电阻的负载侧。对于低侧应用,连接至通道 2 检测电阻的接地侧。
IN+2 7 6 模拟输入 通道 2 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用,连接至通道 2 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用,连接至通道 2 检测电阻的负载侧。
IN–3 — 14 模拟输入 通道 3 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用,连接至通道 3 检测电阻的负载侧。对于低侧应用,连接至通道 3 检测电阻的接地侧。
IN+3 — 15 模拟输入 通道 3 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用,连接至通道 3 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用,连接至通道 3 检测电阻的负载侧。
IN–4 — 18 模拟输入 通道 4 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用,连接至通道 4 检测电阻的负载侧。对于低侧应用,连接至通道 4 检测电阻的接地侧。
IN+4 — 17 模拟输入 通道 4 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用,连接至通道 4 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用,连接至通道 4 检测电阻的负载侧。
NC — 10、11 — NC 表示无内部连接。这些引脚可保持悬空,也可连接 VS 和接地之间的任何电压。
OUT1 1 2 模拟输出 通道 1 输出电压
OUT2 9 8 模拟输出 通道 2 输出电压
OUT3 — 13 模拟输出 通道 3 输出电压
OUT4 — 19 模拟输出 通道 4 输出电压
REF1 5 1 模拟输入 通道 1 基准电压,0 至 VS
REF2 6 9 模拟输入 通道 2 基准电压,0 至 VS
REF3 — 12 模拟输入 通道 3 基准电压,0 至 VS
REF4 — 20 模拟输入 通道 4 基准电压,0 至 VS
VS 10 5 模拟 电源引脚,2.7V 至 5.5V

6 规格

6.1 绝对最大额定值

在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)(1)
最小值 最大值 单位
电源电压,VS 6 V
模拟输入,IN+,IN-(2) 差分 (VIN+)-(VIN-) –26 26 V
共模(3) GND – 0.3 26
输入电压范围 在 REF 引脚处  GND – 0.3 VS + 0.3 V
输出电压 GND – 0.3 VS + 0.3 V
最大输出电流,IOUT 8 mA
自然通风工作温度范围,TA -55 150 °C
结温,TJ 150 °C
贮存温度,Tstg -65 150 °C
(1) 超出绝对最大额定值运行可能会对器件造成损坏。绝对最大额定值并不表示器件在这些条件下或在建议运行条件以外的任何其他条件下能够正常运行。如果超出建议运行条件但在绝对最大额定值范围内使用,器件可能不会完全正常运行,这可能影响器件的可靠性、功能和性能,并缩短器件寿命。
(2) VIN+ 和 VIN- 分别为 IN+ 和 IN– 引脚上的电压。
(3) 如果将任何引脚上的电流限制在 5mA,该引脚的输入电压可能超出所示电压。

 

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