JAJSCL0C July   2016  – December 2021 INA240

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 デバイスの比較
  6. 6 ピン構成および機能
  7. 7 仕様
    1. 7.1 絶対最大定格
    2. 7.2 ESD 定格
    3. 7.3 推奨動作条件
    4. 7.4 熱に関する情報
    5. 7.5 電気的特性
    6. 7.6 代表的特性
  8. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1 アンプの入力信号
        1. 8.3.1.1 強化された PWM 除去動作
        2. 8.3.1.2 入力信号帯域幅
      2. 8.3.2 検出抵抗 (RSENSE) の選択
    4. 8.4 デバイスの機能モード
      1. 8.4.1 リファレンス・ピンによる出力中間点の調整
      2. 8.4.2 単方向電流測定のためのリファレンス・ピンの接続
        1. 8.4.2.1 グランド基準の出力
        2. 8.4.2.2 VS 基準の出力
      3. 8.4.3 双方向電流測定のためのリファレンス・ピンの接続
        1. 8.4.3.1 出力を外部リファレンス電圧に設定する
        2. 8.4.3.2 出力を中間電源電圧に設定
        3. 8.4.3.3 出力を外部リファレンス電圧の中間に設定する
        4. 8.4.3.4 分圧抵抗を使用して出力を設定
      4. 8.4.4 合計誤差の計算
        1. 8.4.4.1 誤差発生源
        2. 8.4.4.2 リファレンス電圧除去比誤差
          1. 8.4.4.2.1 合計誤差の例 1
          2. 8.4.4.2.2 合計誤差の例 2
  9. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 アプリケーション情報
      1. 9.1.1 入力フィルタリング
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 インライン・モーターの電流検出アプリケーション
        1. 9.2.1.1 設計要件
        2. 9.2.1.2 詳細な設計手順
        3. 9.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 9.2.2 ソレノイド駆動電流の検出アプリケーション
        1. 9.2.2.1 設計要件
        2. 9.2.2.2 詳細な設計手順
        3. 9.2.2.3 アプリケーション曲線
    3. 9.3 推奨事項および禁止事項
      1. 9.3.1 高精度アプリケーション
      2. 9.3.2 電流検出抵抗からのケルビン接続
  10. 10電源に関する推奨事項
    1. 10.1 電源のデカップリング
  11. 11レイアウト
    1. 11.1 レイアウトのガイドライン
      1. 11.1.1 電流検出抵抗への接続
    2. 11.2 レイアウト例
  12. 12デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 12.1 ドキュメントのサポート
      1. 12.1.1 関連資料
    2. 12.2 Receiving Notification of Documentation Updates
    3. 12.3 サポート・リソース
    4. 12.4 商標
    5. 12.5 Electrostatic Discharge Caution
    6. 12.6 Glossary
  13. 13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

8.3.2 検出抵抗 (RSENSE) の選択

INA240 は、抵抗の両端で発生する差動電圧の測定値から、電流の大きさを判定します。この抵抗は、電流検出抵抗または電流シャント抵抗と呼ばれます。本デバイスは柔軟に設計されているため、この電流検出抵抗の両端で広い範囲の入力信号を測定できます。

電流検出抵抗は、理想的には測定するフルスケール電流、デバイスに続く回路のフルスケール入力範囲、デバイスで選択したゲインのみに基づいて選択されます。最小の電流検出抵抗は、信号チェーン回路の入力範囲を最大化するよう、設計に基づいて決定されます。フルスケール出力信号がシステム回路の入力範囲全体に最大化されていないと、ダイナミック・レンジ全体のシステム制御が行えなくなります。

電流検出抵抗の値を最終決定するときは、必要な電流測定精度と、抵抗での最大消費電力という 2 つの重要な要素を検討します。抵抗の電圧が大きいと測定が正確になりますが、抵抗の消費電力が増加します。消費電力が増加すると熱が発生するため、温度係数により検出抵抗の精度が低下します。入力信号が大きくなると、測定される信号のうち固定誤差が占める割合が小さくなるため、電圧信号測定の不確定な要素が減少します。設計では、測定精度を向上すると、電流検出抵抗の値が増加するトレードオフがあります。抵抗値を大きくすると、システムの消費電力が増加し、システム全体の精度がさらに低下する可能性があります。このような関係があるため、測定精度は抵抗値と消費電力の両方に反比例し、このどちらも電流シャントの選択に関係します。

電流シャント抵抗を大きくすると、抵抗の両端での差動電圧が増加します。入力差動電圧が大きい場合、アンプのフルスケールの出力電圧を得るには、アンプのゲインを小さくする必要があります。電流シャント抵抗は小さいほうが望ましいのですが、アンプのゲイン設定を大きくする必要があります。ゲイン設定を大きくすると誤差やノイズのパラメータが大きくなる傾向があり、これは高精度の設計では望ましくないことです。従来は、高性能測定の設計目標を満たすため、電流検出抵抗を大きくし、アンプのゲイン設定は小さくすることを受け入れる必要がありました。INA240 には 100V/V と 200V/V のゲイン・オプションがあり、高いゲインを設定しながら、25μV 未満のオフセット値で高い性能レベルを維持できます。これらのデバイスでは、より低いシャント抵抗の値を使用して、消費電力を低減しながら、高いシステム性能仕様を満たすことができます。

INA240 のゲインが異なる 2 つのバージョンを使用して得られるさまざまな結果の例を、表 8-1 に示します。表のデータから、ゲインが高いデバイスでは、小さな電流シャント抵抗を使用して、素子の消費電力を低減できます。「Topic Link Label8.4.4」セクションでは、INA240 を使用する設計において、ゲインおよび電流シャントの値のほかに考慮する必要がある誤差計算について説明します。

表 8-1 RSENSE の選択と消費電力(1)
パラメータ式結果
INA240A1INA240A4
ゲイン—20V/V200V/V
VDIFF理想的な最大差動入力電圧VDIFF = VOUT / ゲイン150mV15mV
RSENSE電流検出抵抗の値RSENSE = VDIFF / IMAX15mΩ1.5mΩ
PRSENSE電流検出抵抗の消費電力RSENSE × IMAX21.5W0.15W
(1) フルスケール電流 = 10A、フルスケール出力電圧 = 3V