ZHCAFU2 October 2025 XTR200
在圖 2-1 所示的電流傳輸部分,XTR200 將來自 INA241A5 的 0V 至 2V 輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流輸出,其傳遞函數(shù)由 SET 引腳與大地之間的電阻定義,稱為 RSET。XTR200 是用于實(shí)現(xiàn)此功能的極其方便的構(gòu)建塊,因?yàn)樵撈骷诔⌒?2mm x 3mm WSON 封裝中集成了兩個(gè)運(yùn)算放大器、精密電阻器、一個(gè)輸出晶體管以及診斷和保護(hù)功能 [3]。
M-CRPS 標(biāo)準(zhǔn)要求電流監(jiān)測(cè)器具有用戶可選的傳遞函數(shù),即每安培輸出電流對(duì)應(yīng) 10μA 監(jiān)測(cè)電流,或者 0mA–2mA 對(duì)應(yīng) 0%–200% 額定輸出電流?。因此,在輸出電流為 100A 時(shí),XTR200 可提供 1mA (10μA/A) 或 2mA 監(jiān)測(cè)電流,其中對(duì)于來自 INA241A5 的 2V 輸入信號(hào),可指示 200% 的額定輸出電流。兩種情況下的 RSET 值均可使用 方程式 1 和 方程式 2 計(jì)算得出。
由于需要兩個(gè) RSET 值,因此 NMOS 晶體管將切換為第二個(gè)電阻并聯(lián)到第一個(gè)電阻。兩個(gè) 20kΩ 電阻器可用于生成 20kΩ 或 10kΩ RSET 值。
XTR200 的輸出禁用 (OD) 引腳可用于將輸出置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。發(fā)生故障(例如 SET 引腳短路或開路,或者出現(xiàn)過熱情況)時(shí),錯(cuò)誤標(biāo)志 (EF) 引腳置位低電平。需要注意的是,雖然 XTR200 錯(cuò)誤標(biāo)志通常指示開路負(fù)載故障,但在該原理圖示例中,放置在 XTR200 之后的鉗位電路會(huì)阻止檢測(cè)開路故障。XTR200 的 IS 和 VG 引腳短接在一起,如圖 3 所示。這些引腳供外部晶體管使用,該晶體管在此應(yīng)用中不是必需的。將這些引腳短接在一起可以讓 XTR200 的內(nèi)部輸出晶體管提供電流監(jiān)測(cè)信號(hào)。
雖然 XTR200 的輸入失調(diào)電壓(800μV,最大值)大于 INA241A5,但這不會(huì)顯著降低電路的精度??梢酝ㄟ^將 XTR200 失調(diào)電壓以 INA241 的輸入為基準(zhǔn),并將兩個(gè)不相關(guān)的失調(diào)電壓組合為平方和根,來計(jì)算單信號(hào)路徑的總輸入失調(diào)電壓,如 方程式 3 所示:
這會(huì)使電流測(cè)量中的總誤差達(dá)到 89.4mA,即 10% 額定輸出時(shí)的 1.8%。這不包括 100μΩ 分流電阻器的容差或電路隨溫度的漂移。