电流检测放大器

电流检测放大器

所集成的电流检测放大器为差分放大器,用于放大RS+和RS-两端的电压。检流电阻RSENSE 跨接在RS+和RS-。当负载电流流经RSENSE 时,其两端产生压差。该电压被放大,并且与负载电流成正比。该电压同时加至模拟乘法器,用于功率检测应用(参考模拟乘法器部分) 。

IOUT端的电压正比于VSENSE 电压:

VIOUT = AVIOUT x VSENSE

式中,VSENSE 为RS+与RS-两端的电压,AVIOUT 器件的放大器增益值

模拟乘法器,可实时监视负载功率。正比于负载电流的电压加到乘法器的一个输入端,正比于源电压的电压加到另一端。模拟乘法器将两个电压相乘,即可获得正比于负载功率的输出电压。该模拟乘法器仅设计工作于正象限,也就是说,输入和输出总是正电压。

POUT 的电压输出正比于输出功率:

VPOUT = AVPOUT x VSENSE x VRS+

内部比较器(MAX4211)

MAX4211具有两个独立的开漏极输出比较器。比较器可以配置为在负载电流或者功耗达到设定门限时进行翻转。比较器还可以配置为具有“线或”输出的窗口比较器。比较器1(COUT1) 具有锁存使能(LE) 和禁止(INHIBIT) 输入控制。当LE 为低电平时,比较器为透明模式(其功能与非锁存的标准比较器相同) 。当LE 为高电平时,比较器输出(COUT1) 锁存。INHIBIT 输入为高电平时,比较器会挂起,并且将输出锁存为当前状态。INHIBIT 的功能与LE 类似,只是具有不同的输入门限和更宽的滞回。INHIBIT 的逻辑高门限为1.21V ,逻辑低门限为0.6V ,并具有0.6V 的滞回。INHIBIT 在快速RS+瞬变期间可以避免比较器产生错误的输出。INHIBIT 通常由连接至RS+的RC 网络来触发。两个比较器在上电时都具有内置的300μs 屏蔽周期,以防止错误输出。比较器输出为开漏极,可以上拉至VCC 、RS+或者任何低于+28V的电压。LE 和INHIBIT 由内部1μA 电流源拉低。

7.4.2保护硬件接线图

图7一10是电源本安保护电路,本安功能的实现和上述芯片原理中介绍的相同, 包含三种保护形式,过流保护,过功率保护,上电保护。Rss 为电流保护取样电阻,负载电流流经Rss 时,在其上产生压降,该电压经内部运放放大,将负载电流转换为一与其成正比的电压输出Iout (第16引脚) ,Iout 经R46,R47分压后接至内部保护输出比较器1的正向输入端CIN1+,其中R46,R47的配置原则为在额定工作状态下R47两端的压降接近1.2lV ,因为比较器的负向输入端接的是内部基准电压1.2lV ,即图4.7中的REF 管脚。过功率保护分压电阻由R45,R48构成的分压网络构成,其分压原则与电流保护相同。上电保护为由电容E15,电阻R43构成的RC 充电回路构成,其保护原理和参数配置原则在芯片介绍中已有详细说明。两个P 沟道MOSFET 管Ql ,Q2为保护动作用开关管,正常工作时,MAX4211的比较器输出端Cout1,Cout2为低电平,Ql 和QZ 均能导通,负载正常工作,当其中一种故障发 生时,Cout1或Cout2被拉高为高电平,Ql 或QZ 关断,切断输出,故障切除 后,Cout1,Cout2又恢复为低电平,Ql 和QZ 导通,负载恢复正常工作。

电流检测放大器

所集成的电流检测放大器为差分放大器,用于放大RS+和RS-两端的电压。检流电阻RSENSE 跨接在RS+和RS-。当负载电流流经RSENSE 时,其两端产生压差。该电压被放大,并且与负载电流成正比。该电压同时加至模拟乘法器,用于功率检测应用(参考模拟乘法器部分) 。

IOUT端的电压正比于VSENSE 电压:

VIOUT = AVIOUT x VSENSE

式中,VSENSE 为RS+与RS-两端的电压,AVIOUT 器件的放大器增益值

模拟乘法器,可实时监视负载功率。正比于负载电流的电压加到乘法器的一个输入端,正比于源电压的电压加到另一端。模拟乘法器将两个电压相乘,即可获得正比于负载功率的输出电压。该模拟乘法器仅设计工作于正象限,也就是说,输入和输出总是正电压。

POUT 的电压输出正比于输出功率:

VPOUT = AVPOUT x VSENSE x VRS+

内部比较器(MAX4211)

MAX4211具有两个独立的开漏极输出比较器。比较器可以配置为在负载电流或者功耗达到设定门限时进行翻转。比较器还可以配置为具有“线或”输出的窗口比较器。比较器1(COUT1) 具有锁存使能(LE) 和禁止(INHIBIT) 输入控制。当LE 为低电平时,比较器为透明模式(其功能与非锁存的标准比较器相同) 。当LE 为高电平时,比较器输出(COUT1) 锁存。INHIBIT 输入为高电平时,比较器会挂起,并且将输出锁存为当前状态。INHIBIT 的功能与LE 类似,只是具有不同的输入门限和更宽的滞回。INHIBIT 的逻辑高门限为1.21V ,逻辑低门限为0.6V ,并具有0.6V 的滞回。INHIBIT 在快速RS+瞬变期间可以避免比较器产生错误的输出。INHIBIT 通常由连接至RS+的RC 网络来触发。两个比较器在上电时都具有内置的300μs 屏蔽周期,以防止错误输出。比较器输出为开漏极,可以上拉至VCC 、RS+或者任何低于+28V的电压。LE 和INHIBIT 由内部1μA 电流源拉低。

7.4.2保护硬件接线图

图7一10是电源本安保护电路,本安功能的实现和上述芯片原理中介绍的相同, 包含三种保护形式,过流保护,过功率保护,上电保护。Rss 为电流保护取样电阻,负载电流流经Rss 时,在其上产生压降,该电压经内部运放放大,将负载电流转换为一与其成正比的电压输出Iout (第16引脚) ,Iout 经R46,R47分压后接至内部保护输出比较器1的正向输入端CIN1+,其中R46,R47的配置原则为在额定工作状态下R47两端的压降接近1.2lV ,因为比较器的负向输入端接的是内部基准电压1.2lV ,即图4.7中的REF 管脚。过功率保护分压电阻由R45,R48构成的分压网络构成,其分压原则与电流保护相同。上电保护为由电容E15,电阻R43构成的RC 充电回路构成,其保护原理和参数配置原则在芯片介绍中已有详细说明。两个P 沟道MOSFET 管Ql ,Q2为保护动作用开关管,正常工作时,MAX4211的比较器输出端Cout1,Cout2为低电平,Ql 和QZ 均能导通,负载正常工作,当其中一种故障发 生时,Cout1或Cout2被拉高为高电平,Ql 或QZ 关断,切断输出,故障切除 后,Cout1,Cout2又恢复为低电平,Ql 和QZ 导通,负载恢复正常工作。


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