备选器件建议

INA282 能够非常精确地测量大共模电压,这些电压的 变化速度不会像 PWM 驱动应用的典型变化速度那样 快,因此您可以在高电压直流应用中使用它。 LMP8481 是一款双向电流检测放大器,适用于不要求 放大器的输入电压范围中包含接地的高共模电压。

基于INA240高共模双向电流检测放大器的PWM驱动应用的设计方案

具有 PWM 抑制功能的高侧驱动、高侧电磁阀监视器

电磁阀是一种机电设备,通过将线圈绕在可移动的铁质材料(称为电枢或栓塞)上制成。通过线圈的电流产生 磁场,使电枢在固定范围内移动。图1是机电电磁阀的图示。

您通常会在简单的开/关应用(例如仅需要两种工作状态的继电器)中找到电磁阀,电磁阀也用于电流与电枢 的位置成正比的线性操作。线性电磁阀用于需要精确调 节压力、液体流动(如工业应用)或气流(如关键医疗 应用的设备。在汽车应用中,线性电磁阀用于燃油喷射器、变速器、液压悬架甚至触觉效果。

基于INA240高共模双向电流检测放大器的PWM驱动应用的设计方案

存在多种用于连接和驱动电磁阀的配置。一种常见的方 法是使用高侧驱动器配置,其中电流检测放大器连接在 高侧开关和电磁阀之间,如图 2 所示。这种配置的一个好处是当高侧开关 关闭时,电磁阀与电池电压隔离。避免电磁阀与电池电 压持续相连可减缓电磁阀老化并防止其过早出现故障。

基于INA240高共模双向电流检测放大器的PWM驱动应用的设计方案

图2中所示的电流检测放大器必须能够抑制高共模 dv/ dt 信号,并支持降至接地以下的共模电压。 当高侧开 关接通时,电磁阀由从电池流出的电流供电。高侧开关 的占空比决定 流经电磁阀的电流,该电流又相应地控制柱塞的行程。当高侧开关断开后,电流流经反激式 二极管,强制共模电压将一个二极管的电压降至接地电压以下。

电磁阀和阀具有很高的电感。电磁阀的有效阻抗可简化为电阻和电感。线圈使用铜(4,000ppm/°C)制造,有 效电阻随电磁阀的类型而异,范围为 1Ω(用于触觉应 用)至 10Ω(用于线性或位置阀系统)。所有电磁阀 的电感均介于 1mH 和 10mH 之间。 图 3 显示了 25°C 和 125°C 时开环模式下电磁阀 驱动器的电流曲线。在 100°C 的环境温度升高幅度 下(无铜 电阻补偿),柱塞行程精度约为 40%。电磁阀电流直 接控制栓塞的行程。如果环境温度发生变化,则栓塞的 行程随之改变,这将影响压力、液体或空气调节等输出控制。