Texas Instruments INA254零點(diǎn)漂移電流檢測放大器是一款電壓輸出、電流檢測放大器，帶有400μΩ集成分流電阻器。INA254可在–4V至+80V的寬共模范圍內(nèi)監(jiān)測雙向電流，與電源電壓無關(guān)。有三種固定增益可用：20mV/A、40mV/A和75mV/A。將精密電阻器與零點(diǎn)漂移斬波放大器相集成，可提供校準(zhǔn)等效測量精度。它還實(shí)現(xiàn)了±45ppm/°C（最大值）的超低溫漂移性能和傳感電阻器的優(yōu)化開爾文布局。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments INA254零點(diǎn)漂移電流檢測放大器數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments INA254旨在通過增強(qiáng)的PWM抑制電路抑制大（dv/dt）信號，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)持續(xù)電流測量。這些測量對于電機(jī)驅(qū)動和控制應(yīng)用中的在線電流測量至關(guān)重要。該器件在2.7V至5.5V的單電源下工作，最大電源電流為2.4mA。所有增益版本均具有擴(kuò)展的工作溫度范圍（–40°C至+125°C），并采用24引腳HTSSOP封裝。

特性

精密集成400μΩ分流電阻器
- 25°C時(shí)連續(xù)±75A
- 從–40°C至+85°C時(shí)連續(xù)±50A
- 分流電阻器容差：0.5%（最大值）
- 低漂移：10ppm/°C（0°C至125°C）
- 低電感：2nH
增強(qiáng)的PWM抑制能力
寬共模范圍：–4V至+80V
可用增益為20mV/A、40mV/A和75mV/A
高精度
- 系統(tǒng)增益誤差：0.5%（最大值）
- 系統(tǒng)增益漂移：45ppm/°C（最大值）
- 輸入失調(diào)電流：±62.5mA（最大值）
- 輸入失調(diào)漂移：625μA/°C（最大值）
- DC CMRR > 120dB
- 50kHz時(shí)為90dB AC CMRR

功能框圖

INA254高精度電流檢測放大器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品核心特性

INA254是德州儀器(TI)推出的集成400μΩ精密分流電阻的零漂移電流檢測放大器，具有以下突出特性：

?高壓檢測能力?：
- 工作電壓范圍：-4V至+80V
- 持續(xù)電流能力：
  - ±75A @25°C
  - ±50A @-40°C至+85°C
?超高精度?：
- 系統(tǒng)增益誤差：最大0.5%
- 增益漂移：45ppm/°C(最大)
- 輸入偏置電流：±62.5mA(最大)
- 零漂移架構(gòu)：消除1/f噪聲
?集成優(yōu)化設(shè)計(jì)?：
- 400μΩ精密分流電阻(0.5%公差)
- 超低電感設(shè)計(jì)：僅2nH
- 提供20mV/A、40mV/A和75mV/A三種增益版本

二、關(guān)鍵參數(shù)分析

1. 電氣特性

參數(shù)	條件	最小值	典型值	最大值	單位
共模范圍	-	-4	-	80	V
電源電壓	-	2.7	-	5.5	V
帶寬(-3dB)	-	-	350	-	kHz
失調(diào)電流	ISENSE=0A	-	-	±62.5	mA
靜態(tài)電流	-	-	1.8	2.4	mA

2. 熱性能參數(shù)

結(jié)至環(huán)境熱阻：19.4°C/W
最大結(jié)溫：150°C
連續(xù)電流能力與環(huán)境溫度關(guān)系：
- 25°C：±75A
- 85°C：±50A
- 125°C：±30A

三、PCB布局指南

1. 熱管理設(shè)計(jì)

?銅箔設(shè)計(jì)?：
- 建議使用2oz銅厚
- IS+/IS-引腳采用大面積覆銅
?散熱過孔?：
- 關(guān)鍵發(fā)熱區(qū)布置≥8個(gè)散熱過孔
- 建議孔徑0.3mm，間距1.2mm

2. 信號完整性

輸入濾波設(shè)計(jì)：
- 串聯(lián)電阻≤10Ω
- 推薦濾波電容值：1nF-10nF
電源去耦：
- 0.1μF陶瓷電容就近放置
- 附加1μF鉭電容改善瞬態(tài)響應(yīng)

四、應(yīng)用場景詳解

1. 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)

?優(yōu)勢特性?：
- 增強(qiáng)型PWM抑制功能
- 支持高達(dá)50kHz開關(guān)頻率
- 實(shí)時(shí)相電流監(jiān)測
?典型配置?：
- 增益選擇：20mV/A(適合±75A范圍)
- 參考電壓：2.5V(用于雙向檢測)

2. 48V汽車系統(tǒng)

?保護(hù)功能?：
- 集成過流檢測
- -4V至80V寬共模范圍
- 符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)
?診斷特性?：
- 開路/短路檢測
- 溫度補(bǔ)償精度±0.1%

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

?分流電阻選擇?：
- 優(yōu)先使用集成400μΩ電阻
- 外部電阻需考慮溫度系數(shù)匹配
?參考電壓配置?：
- 雙向測量推薦使用精密基準(zhǔn)源
- 避免電阻分壓引入誤差
?故障防護(hù)?：
- 輸入引腳ESD保護(hù)需符合IEC61000-4-2
- 建議添加TVS 二極管防護(hù)

六、性能優(yōu)化技巧

?降低熱阻?：
- 使用熱導(dǎo)率≥2W/mK的PCB材料
- 增加散熱焊盤面積
?提高精度?：
- 定期自動校零
- 采用差分測量消除共模干擾
?EMI抑制?：
- 關(guān)鍵信號線使用guard ring
- 電源層與地層緊密耦合

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