JAJSD50H April   2017  – November 2023 INA181 , INA2181 , INA4181

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 デバイスの比較
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 代表的特性
  8. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1 広い帯域幅と大きなスルーレート
      2. 7.3.2 双方向電流監視
      3. 7.3.3 広い入力同相電圧範囲
      4. 7.3.4 高精度ローサイド電流センシング
      5. 7.3.5 レール・ツー・レール出力
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 通常モード
      2. 7.4.2 単方向モード
      3. 7.4.3 双方向モード
      4. 7.4.4 入力差動過負荷
      5. 7.4.5 シャットダウン・モード
  9. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
      1. 8.1.1 基本的な接続
      2. 8.1.2 RSENSE とデバイスのゲインの選択
      3. 8.1.3 信号フィルタリング
      4. 8.1.4 複数の電流の加算
      5. 8.1.5 リーク電流の検出
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
    3. 8.3 電源に関する推奨事項
      1. 8.3.1 26V を超える同相過渡
    4. 8.4 レイアウト
      1. 8.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 8.4.2 レイアウト例
  10. 9 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 デバイスのサポート
      1. 9.1.1 開発サポート
    2. 9.2 ドキュメントのサポート
      1. 9.2.1 関連資料
    3. 9.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 9.4 サポート・リソース
    5. 9.5 商標
    6. 9.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 9.7 用語集
  11. 10改訂履歴
  12. 11メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

8.2.2 詳細な設計手順

電流検出抵抗の最大値は、最大電力損失の要件に基づいて計算されます。式 2 を使用して計算すると、電流検出抵抗の最大値は 1.125mΩ となります。これは検出抵抗 RSENSE の最大値であるため、RSENSE に 1mΩ を選択します。これが、電力損失の要件を満たす最も近い標準抵抗値です。

次の手順では、必要に応じて適切なゲインを選択して RSENSE を削減し、出力信号スイングを VS 範囲内に維持します。設計要件により双方向の電流監視が必要なため、REF ピンに 0 ～ VS の範囲の電圧を印加する必要があります。監視対象の双方向電流は、約 0A を中心に対称となっています (±20A)。そのため、VREF に印加する理想的な電圧は VS/2 または 2.5V です。正電流が負電流より大きい場合、VREF に印加する電圧を下げると、予測電流範囲の出力スイングを最大化できる利点があります。IMAX = 20A、RSENSE = 1mΩ、VREF = 2.5V である場合、出力の正のスイング ツー レール制限を回避するための最大電流センス ゲインは、式 3 を使用して 122.5 と計算されます。同様に、負のスイング制限に対して式 4 を使用すると、最大ゲインは 124.75 になります。ゲインが 100 のデバイスを選択すると、出力スイング範囲内に維持しながら出力範囲を最大化できます。計算された最大ゲインが 100 よりわずかに小さい場合は、電流検出抵抗の値を小さくすることにより、出力が出力スイング制限に達するのを防ぐことができます。

ピーク電流での精度を計算するには、ゲイン誤差とオフセット誤差の 2 つの要因を決定する必要があります。INAx181 のゲイン誤差は、最大 1% と規定されています。オフセットに起因する誤差は一定であり、VCM = 12V、VS = 5V の条件では 500μV (最大値) と規定されています。式 7 を使用すると、オフセット電圧の誤差寄与率は 2.5% と計算され、合計オフセット誤差 = 500μV、RSENSE = 1mΩ、ISENSE = 20A となります。

式 7. GUID-3E4F4588-A34A-4CE7-A79F-1B1C1CBF4657-low.gif

合計誤差を計算するには、オフセット誤差寄与率にゲイン誤差を加算するのが 1 つの方法です。ただしこの場合、ゲイン誤差とオフセット誤差は互いに影響を及ぼさず、相関もありません。合計誤差をより統計的に正確に計算するには、式 8 に示すように、エラーの RSS 合計を使用します。

式 8. GUID-EFA65347-CF07-4E12-A0BC-7B99CA8761CC-low.gif

式 8 を適用すると、最大電流での合計電流センス誤差は 2.7% と計算されます。これは、設計例の要件である 3.5% を下回っています。

また、INA181A3 (ゲイン = 100) の帯域幅は 150kHz であり、100kHz の小信号帯域幅要件を満たします。より高い帯域幅が必要な場合は、ゲインの低いデバイスを使用できますが、出力電圧範囲が狭くなったり、RSENSE の値が大きくなったりします。