在當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)化、電機(jī)控制和電源管理系統(tǒng)中，精確的電流檢測是實(shí)現(xiàn)高效能控制和系統(tǒng)保護(hù)的關(guān)鍵。德州儀器(TI)推出的INA790x系列電流檢測放大器憑借其集成式分流電阻、寬共模電壓范圍(-4V至110V)和增強(qiáng)型PWM抑制功能，為工程師提供了卓越的電流測量解決方案。本文將深入探討INA790x的技術(shù)特性、工作原理及其典型應(yīng)用場景。

INA790x 是一款電壓輸出、電流檢測大器，具有一個(gè)400μΩ 的集成型分流電阻器。INA790x 可獨(dú)立于電
源電壓在 –4V 至 110V 的寬共模范圍內(nèi)監(jiān)控雙向電流?？烧{(diào)增益選項(xiàng)有助于優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍。通過將開
爾文連接分流電阻器和零漂移斬波放大器進(jìn)行整合，可以為檢測電阻器提供校準(zhǔn)等效測量精度、±35ppm/°C的超低溫漂性能和優(yōu)化的布局。

INA790x 采用了增強(qiáng)型 PWM 抑制電路，可抑制較大(dv/dt) 共模瞬態(tài)導(dǎo)致的干擾，并在開關(guān)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)持續(xù)電流測量。這種持續(xù)測量對于電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中的線路內(nèi)電流測量以及電磁閥控制應(yīng)用至關(guān)重要。
此器件由一個(gè) 2.7V 至 5.5V 的單電源供電，汲取一個(gè)4.25mA 的最大電源電流。所有版本都具有擴(kuò)展額定工作溫度范圍（–40°C 至 +125°C），并采用 15 引腳VQFN 封裝。

德州儀器(TI) INA790x 數(shù)據(jù)手冊免費(fèi)下載

*附件：ina790a數(shù)據(jù)手冊.pdf

INA790x 特性
? 具有集成型分流電阻器的精密解決方案
– ±75A 持續(xù)電流，25°C
– ±50A 持續(xù)電流，+125°C
– 分流電阻器：400μΩ
– 分流電感：2nH
? 寬共模電壓范圍：-4V 至 +110V
? 針對受開關(guān)共模電壓影響的系統(tǒng)優(yōu)化的增強(qiáng)型
PWM 抑制
– 支持高達(dá) 125kHz 的開關(guān)頻率
? 卓越的 CMRR
– 160dB 直流 CMRR
– 114dB 交流 CMRR（50kHz 時(shí)）
? 高測量精度
– 系統(tǒng)增益誤差（最大值）
? 版本 A：±0.35%，±35ppm/°C 溫漂
? 版本 B：±1%，±100ppm/°C 溫漂
– 失調(diào)電流（最大值）
? 版本 A：±30mA，±625μA/°C 漂移
? 版本 B：±250mA，±1.25mA/°C 漂移
? 可通過外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)增益：
– 20mV/A 至 400mV/A
? TJ 為 160°C 時(shí)的開漏溫度警報(bào)
? 封裝選項(xiàng)：VQFN-15

INA790x核心特性

集成式精密分流電阻

INA790x最顯著的特點(diǎn)是集成了400μΩ的EZShunt?技術(shù)分流電阻器，具有以下優(yōu)勢：

• 超低溫漂：±35ppm/°C(INA790A)或±100ppm/°C(INA790B)
• 低電感：僅2nH的開爾文連接設(shè)計(jì)
• 高電流能力：±75A持續(xù)電流(25°C)，±50A(125°C)

卓越的電性能參數(shù)

• ?寬共模電壓范圍?：-4V至110V，獨(dú)立于電源電壓
• ?超高CMRR?：160dB直流CMRR，114dB交流CMRR(50kHz時(shí))
• ?系統(tǒng)增益誤差?：±0.35%(INA790A)或±1%(INA790B)
• ?失調(diào)電流?：±30mA(INA790A)或±250mA(INA790B)
• ?增強(qiáng)型PWM抑制?：支持高達(dá)125kHz的開關(guān)頻率

靈活的增益配置

通過外部電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)，增益可在20mV/A至400mV/A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍：

技術(shù)細(xì)節(jié)解析

增強(qiáng)型PWM抑制技術(shù)

INA790x采用特殊設(shè)計(jì)抑制大(dv/dt)共模瞬態(tài)干擾，在開關(guān)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)持續(xù)電流測量。圖6-4展示了其優(yōu)異的PWM抑制性能，在共模電壓快速變化時(shí)輸出保持穩(wěn)定，這對于電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電磁閥控制應(yīng)用至關(guān)重要。

溫度管理與熱警報(bào)

器件內(nèi)置熱警報(bào)功能，當(dāng)結(jié)溫達(dá)到160°C時(shí)會(huì)通過ALERT引腳發(fā)出信號(hào)。圖6-2顯示了最大連續(xù)電流與環(huán)境溫度的關(guān)系曲線，工程師可根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境確定安全操作電流范圍。

精度與誤差分析

INA790x的總誤差包括多個(gè)分量：

1. 輸入失調(diào)電流及其溫漂
2. 共模電壓引入的失調(diào)
3. 基準(zhǔn)電壓引入的失調(diào)
4. 增益誤差及漂移
5. 增益非線性誤差

圖7-1和圖7-2分別展示了INA790A和INA790B在不同條件下的總誤差曲線，為工程師提供設(shè)計(jì)參考。

典型應(yīng)用電路

高側(cè)螺線管驅(qū)動(dòng)電流檢測

圖7-8展示了INA790x在12V液壓閥驅(qū)動(dòng)器中的應(yīng)用。配置要點(diǎn)：

• 采用雙向電流測量模式
• 基準(zhǔn)電壓設(shè)置為電源中點(diǎn)(VS/2)
• 可調(diào)增益設(shè)為5(總增益100mV/A)
• 輸出可直接連接至微控制器ADC

D類音頻放大器中的揚(yáng)聲器監(jiān)測

圖7-10顯示了INA790x在音頻系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢：

• 僅2nH電感確保20Hz-20kHz全頻段精確測量
• 基準(zhǔn)設(shè)置為1/2 VS(3.3V系統(tǒng)為1.65V)
• 80mV/A增益下，±15A電流對應(yīng)輸出擺幅0.45V至2.85V
• 可實(shí)時(shí)測量揚(yáng)聲器阻抗和諧振特性(如圖7-11)

設(shè)計(jì)實(shí)踐建議

布局指南

• 使用2oz覆銅作為電源平面提高電流處理能力
• 散熱過孔分散熱量至多層PCB
• 旁路電容(0.1μF)盡量靠近電源引腳
• 圖7-12提供了推薦的布局示例

信號(hào)濾波技術(shù)

針對分流電感可能引起的過沖問題，提供兩種解決方案：

1. ?輸入濾波?：在IN+和IN-間添加22μF電容(圖7-4顯示效果)
   
2. ?RISO雙反饋電路?：圖7-5所示配置可抵消電感影響，表7-4提供元件選型參考

INA790x系列電流檢測放大器通過集成精密分流電阻、提供寬共模范圍和優(yōu)異的PWM抑制能力，解決了工業(yè)應(yīng)用中高精度電流測量的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。其靈活的可調(diào)增益設(shè)計(jì)和全面的保護(hù)功能，使其成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)、螺線管控制、無線電動(dòng)工具和音頻系統(tǒng)等應(yīng)用的理想選擇。通過遵循本文提供的設(shè)計(jì)指南和應(yīng)用實(shí)例，工程師可以充分發(fā)揮該器件的性能優(yōu)勢，構(gòu)建更可靠、更高精度的電流監(jiān)測系統(tǒng)。