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求助高手,INA193输出异常

最近在使用INA193A进行电流采样,测试时偶尔会出现INA193A在输入信号在正常范围时输出电压突然拉升到5V电压的情况,导致系统误判负载过流,请问这种问题是什么原因。

以下是电路图和实测的信号波形,负载为1个电磁阀,驱动方式为高边PWM驱动,低边只最为ON/OFF驱动;通道1为运放后级比较器输出,通道2为运放输出,通道4为负载电流。

KW X:

这是共模信号过高引起的现象。这个电路不可用。建议将测量点挪至下端或用隔离放大器。

Thomas Sun:

回复 KW X:

非常感谢您的回复,关于共模电压,INA193A的共模电压范围是-16V至80V,这个怎么理解,我这个电路应用会超出这个范围?

另外INA193A的datasheet中有一个典型应用和我的电路类似。

Thomas Sun:

回复 Thomas Sun:

人工置顶,求高手解答!

Joel Li:

回复 Thomas Sun:

你好,

根据你提供的线索,并不能判断是INA的问题或者是电路的问题。

几个建议:

1.是否的确发生了过流(比如电磁阀电感饱和)?而电流探头一般带宽有限,测不到?

2.共模电压的问题:U=L*dI/dt,是否产生了较大的dI/dt?

3.是否可以在电磁阀路径上串个限流电阻?

4.会不会有EMI的问题?

Thomas Sun:

回复 Joel Li:

非常感谢您的支持!

关于您的几个建议,我这边测试的结果:

关于1和3.电磁阀过流,电流钳探测不到,这种情况应该不会出现,原因是运放输出的电压对应的负载电流超出了Vbat/Rload,同时在hold阶段负载电流较小,距离饱和电流还有较大的值,这个时候不应该会电流瞬间升高那么大,应该不会出现这么大的电流。

关于4,暂不确定是否有EMI问题,之前测试时出现使用示波器探头接触到采样电阻正端时,出现过流故障的概率会非常大,机会每次都会出现。

关于2,我们分析认为很可能是共模电压的问题,我们测试中将高边MOSFET的开关速度降低后(驱动端栅极电阻Rg由51R增加到200R),60多小时未复现故障。

咨询一下,共模电压dv/dt过大是否会影响INA193A的工作,以及INA193A颗接受的最大共模电压dv/dt是多少,datasheet里面没有看到相关信息。

Thomas Sun:

回复 Thomas Sun:

人工置顶,求高手支招解答!

Thomas Sun:

回复 Thomas Sun:

关于这个问题,有TI原厂的技术高手可以帮忙分析不?多谢了!

Andy Tan:

回复 Thomas Sun:

这个现象可以有CMRR这个特性来解释。

1. 看你提供的示波器波形图来看,出现尖峰输出的情况,是在下桥臂关断的状态下产生的(待确认),用于抑制反向电压尖峰的二极管此时就失效了,应该直接接负载的一端,而不是直接接地。

2.请选用高速的肖特基二极管试下,看下是否有改善。

3..如果你应用中需要快速的PWM驱动的话并且上面的措施不奏效的话,选用在高频区域提供优异CMRR性能器件的产品,比如特别针对这种应用INA240.

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