ZHCSLQ7 April 2025 THS3470
ADVANCE INFORMATION
IOUT_MONITOR 引腳用于監(jiān)測正在進(jìn)入(灌入)或退出(拉出)VOUT 引腳的輸出電流 (IOUT)。為了監(jiān)測輸出電流,IOUT_MONITOR 引腳使用內(nèi)部電流鏡創(chuàng)建一個按比例縮小的電流源,該電流源可產(chǎn)生 VOUT 引腳輸出電流的鏡像。方程式 3 顯示了控制 IOUT_MONITOR 引腳與輸出電流關(guān)系的公式。
例如,如果 VOUT 引腳輸出 204.8mA 電流,則 IOUT_MONITOR 引腳輸出 100μA 電流?;蛘?,如果 VOUT 引腳灌入 204.8mA 電流,則 IOUT_MONITOR 引腳灌入 100μA 電流。
要使用 ADC 讀取 IOUT_MONITOR 電流,請包括 圖 6-4 中所示的外部跨阻電路。該電路用于實(shí)現(xiàn)三個關(guān)鍵目標(biāo)。第一個目標(biāo)是將 IOUT_MONITOR 引腳電流轉(zhuǎn)換為電壓 (VOUT_TIA),該電壓按比例適配 ADC 范圍 (VADC_RANGE)。第二個目標(biāo)是當(dāng) IOUT_MONITOR 等于 0A 時將 VOUT_TIA 電壓移至 1/2 VADC_RANGE。最后一個目標(biāo)是將 IOUT_MONITOR 引腳與 VMID 電壓之差保持在 ±5V 范圍內(nèi)。
跨阻電路中的電阻 R1 最終負(fù)責(zé)將 IOUT_MONITOR 的最大預(yù)期電流 (IMAX) 轉(zhuǎn)換為針對 VADC_RANGE 進(jìn)行優(yōu)化的電壓。要計算跨阻電路的 R1,請使用 方程式 4。
例如,如果最大預(yù)期電流(通常由輸出電流限制引腳配置決定)為 ±1A,則 IMAX 電流為 1A / 2048 = 488μA。如果應(yīng)用中使用 3.3V ADC,則應(yīng)用的 VADC_RANGE 為 3.3V。將這些值代入 方程式 4 可得出 3.381kΩ 的 R1 值。
跨阻電路中的電阻 R2 負(fù)責(zé)在 IOUT_MONITOR 等于 0A 時將 VOUT_TIA 移至 VADC_RANGE 的 1/2。要使電壓移位,請使用取決于 THS3470 電源配置的適當(dāng)基準(zhǔn)電壓 (VBIAS)。如果器件在正單端電源配置(即 VCC = 60V 且 VEE = 0V)下運(yùn)行,則 VBIAS 可以連接到 VCC 引腳。如果器件在負(fù)單端電源配置(即 VCC = 0V 且 VEE = –60V)下運(yùn)行,則 VBIAS 可以連接到 VEE 引腳。如果器件在雙電源配置下運(yùn)行(即 VCC = 30V 且 VEE = –30V),則 VBIAS 可以連接到 ADC 電源電壓 (VADC)。最終,會有很多種可用的 VBIAS 電壓組合方案,但建議的選項(xiàng)是根據(jù)設(shè)計中現(xiàn)有的可用電壓選擇的。方程式 5 展示了在選擇 VBIAS 電壓后如何計算 R2。
例如,如果將 R1 電阻器的阻值設(shè)置為可將 IOUT_MONITOR 的 ±488μA 電流轉(zhuǎn)換為 VOUT_TIA 端的 ±1.65V 電壓,則應(yīng)選擇合適的 R2 電阻器,以在 IOUT_MONITOR 電流為 0A 時將 VOUT_TIA 電壓偏置到 1.65V (? VADC_RANGE)。本例中的電源采用雙電源配置;因此 VBIAS 連接到 ADC 電源電壓 VADC(即 3.3V)。VMID 電壓始終是 VCC 和 VEE 的平均值,在本例中得到的電壓為 0V。將這些值代入 方程式 5 可得出 30kΩ 的 R2 值。
跨阻放大器電路中的最后一個電阻是 R3,它負(fù)責(zé)將 IOUT_MONITOR 電壓與 VMID 電壓的差值保持在 ±5V 范圍內(nèi)。R3 還負(fù)責(zé)在 THS3470 的啟動事件期間保護(hù)引腳,并按比例縮放以將輸入電流限制為 < 10mA??缱璺糯笃鞯耐噍斎胍_通過負(fù)反饋與 VMID 以及反相輸入引腳相連;因此,R3 的阻值應(yīng)將 R3 上的壓降限制為 ±4.5V。THS3470 在 IOUT 下可提供的最大電流為 2.1A,因此來自 IOUT_MONITOR 的最大允許電流約為 ±1mA。將 ±4.5V 的最大允許電壓除以 ±1mA 的最大電流可得出 R3 的阻值 4.5kΩ。
選擇元件和偏置電壓后,使用 節(jié) 6.3.4 將 ADC 讀取的 VOUT_TIA 電壓轉(zhuǎn)換為 IOUT。此外,表 6-1 還列出了一些有助于選擇電阻器和偏置電壓的常見用例。
| 用例 | R2 (kΩ) | VBIAS (V) | V+ (V) | V– (V) |
|---|---|---|---|---|
| 雙電源 (±20V) | 40.96 | VEE | VADC | 0 |
| 雙電源 (±30V) | 61.44 | VEE | VADC | 0 |
| 單端 (40V) | 3.683 | VCC | VMID | 0 |
| 單端 (60V) | 3.576 | VCC | VMID | 0 |
| 單端 (-40V) | 3.121 | VEE | V | VMID |
| 單端 (-60V) | 3.203 | VEE | VADC | VMID |