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100A中10A的误差为%

作者:admin 发布时间:2019-03-14 13:41

  和一个低失调电压,超低功耗放大器。 提供280A的电源电流,以在100A至250mA的宽动态范围内检测电流。 这最大限度地减少了分流上的功率损耗,并使负载的可用功率最大化。 LTC2063的轨到轨输入允许该电路在非常小的负载电流下工作,北京赛车投注网址输入共模几乎处于轨道上。 LTC2063的集成EMI滤波器可在噪声条件下保护其免受RF干扰。对于给定的检测电流,该电路的电压输出是:

  电流检测解决方案的关键指标是零点,或在没有检测电流时产生的输出的等效误差电流。 零点通常由放大器的输入失调电压除以RSENSE决定。 LTC2063的低输入失调电压(典型值为1V,最大值为5V,典型值为1-3pA的典型输入偏置和失调电流)允许零点输入参考误差电流仅为10A(1V/0.1),典型值为50A (5V/0.1)最大。 如图2所示,这个低误差允许检测电路将其线性度保持在指定范围内的最低电流(100A),而不会由于分辨率的损失而出现平台。输出电流到输出电压的曲线在整个 整个电流感应范围。

  零点误差的另一个来源是输出PMOS的零栅极电压漏极电流(IDSS),即PMOS名义上关断( VGS = 0)时非零VDS的寄生电流。 具有高IDSS泄漏的MOSFET将产生不具有ISENSE的非零正VOUT。

  LT1389-4.096参考以及由M2,R2和D1组成的自举电路建立了一个非常低功耗的隔离式3V电压轨(4.096V + M2的VTH,典型值为-1V),可以保护LTC2063免受绝对最大电源 电压为5.5V。 尽管串联电阻可以满足建立偏置电流的需要,但使用晶体管M2可以提供更高的整体电源电压,同时在电源电压的高端限制电流消耗仅为280A。

  LTC2063的输入失调电压会产生10A的固定输入参考电流误差。 在250mA满量程输入中,失调仅导致0.004%的误差。在低端,100A中10A的误差为10%。 由于偏移是恒定的,所以可以校准。 图3显示,LTC2063,不匹配的寄生热电偶和任何寄生串联输入电阻的总偏移量仅为2V。

  这个电路输出的不确定性的主要来源是噪声,所以用大的并联电容滤波对于降低噪声带宽以及总的噪声是至关重要的。 采用1.5Hz输出滤波器时,LTC2063增加了约2VP-P的低频输入引起的噪声。 在最长的可能时间内平均输出进一步减少了由于噪声引起的误差。

  该电流检测电路中的其他误差源是寄生板电阻与LTC2063输入端的RSENSE串联,增益设置电阻RIN和RDRIVE的电阻值容差,增益设置电阻中温度系数失配以及误差电压 在寄生热电偶的运算放大器输入。 通过对RSENSE使用Kelvin sense 4引脚检测电阻,以及对RIN和RDRIVE的临界增益设置路径使用0.1%电阻以及类似或较低的温度系数,可以将前三个误差源最小化。 为了抵消运算放大器输入端的寄生热电偶,R1应具有与RIN相同的金属端子。 在输入端也应尽可能避免不对称的热梯度。

  本节讨论的所有误差源的总体贡献在全尺寸2.5V输出参考时最多为1.4%,如图4所示。

  在此体系结构中,最大供应量由最大值 VDS 设置 PMOS输出可以承受。 BSP322P的额定电压为100V,所以90V是一个合适的操作限制。

  这种设计可以驱动5k负载,这使得它成为驱动许多ADC的合适阶段。 输出电压范围为0V至2.5V。 由于LTC2063具有满摆幅输出,因此最大栅极驱动仅受LTC2063的净空限制。 在此设计中,典型值为3V,由LT1389的4.096V和M2的-1V典型VTH决定。

  由于此电路的输出是电流,而不是电压,因此接地或导线偏移不会影响精度。 因此,在输出PMOS M1和RDRIVE之间可以使用较长的引线,从而使RSENSE能够位于感测电流附近,而RDRIVE靠近ADC和其他后续信号链级。 长引线的缺点是增加了EMI敏感性。 RDRIVE上的100nF C3在到达下一阶段的输入之前将有害的EMI分流。

  由于LTC2063的增益带宽积为20kHz,因此建议使用此电路测量20Hz或更慢的信号。 与负载并联的22FC2将输出噪声滤波至1.5Hz,从而提高了准确度,并保护后续阶段不受突发电流浪涌的影响。 这种滤波的折衷是更长的建立时间,特别是在输入电流范围的最低端。

  LTC2063的超低输入失调电压,低IOFFSET和IBIAS以及轨到轨输入可在100A至250mA的整个范围内提供精确的电流测量。 其最大电源电流为2A,使其电路在大部分工作范围内的电源电流远低于280A。 随着LTC2063的低电源电压要求,低电源电流允许从一个带有裕量的备用基准电压供电。