ZHCAE55 July 2024 INA700

3 性能和功能

當使用相應(yīng)設(shè)計來測量電流、功率、電壓或能量時，可以采用帶分流電阻器的數(shù)字功率監(jiān)測器或采用 EZShunt? 器件。對于第一種方案，數(shù)字功率監(jiān)測器可以有一定的精度，但添加分流電阻器可能會增加誤差源，包括分流漂移和容差百分比。各分流電阻器中這些誤差源的值可能會因成本和后續(xù)性能而異。

為了對照 EZShunt? 技術(shù)和傳統(tǒng)設(shè)計組合來分析這種性能，我們從三個不同的供應(yīng)商選擇了可在溫度范圍內(nèi)支持高達 15A、25A 和 50A 電流的不同電阻器（成本和性能各不相同），并收集了基準數(shù)據(jù)。然后，這些電阻器與數(shù)字功率監(jiān)測器進行配對，提供與相應(yīng) EZShunt? 器件相似的性能、功能和成本。雖然各電阻器根據(jù)具體參數(shù)進行分類，但 9 種選定產(chǎn)品中的每種產(chǎn)品都有總共 20 個電阻器在未焊接狀態(tài)下進行了手工測量，50% 的電阻器通過手工焊接和回流焊法焊接后在 0.5A 電流下進行了測試。各電阻器均采購自多個供應(yīng)商以確保多樣性，并在 125°C、95°C、60°C、25°C、0°C 和 -40°C 溫度條件下進行測量。由檢測電阻器產(chǎn)生的主要誤差源可分為容差百分比和漂移兩類。

使用歐姆定律計算出各電阻器的容差百分比：

方程式 1.

R = \frac{V}{I}

其中，不同額定溫度下的電壓是在系統(tǒng)上施加 0.5A 電流且處于未焊接狀態(tài)時測得的。隨后將計算得出的電阻值與分流器的標稱電阻值進行比較來測量容差百分比。

同時，可使用以下公式計算漂移：

方程式 2.

D r i f t = \frac{(\frac{R_{2} - R_{1}}{T_{2} - T_{1}})}{R_{N o m i n a l}}

其中，R₂ 是在 125°C 下測得的電流，R₁ 是在 -40°C 下測得的電流，T₂ 為 125°C，T₁ 為 -40°C，R_Nominal 等于標稱分流電阻值。

此外，還根據(jù)室溫 (25°C) 和 125°C 下的電流與總誤差間的關(guān)系對數(shù)據(jù)進行交叉檢查。分立式設(shè)計和 EZShunt? 設(shè)計的總誤差均根據(jù)以下公式計算得出：

方程式 3.

C_{R S S} (%) \approx \sqrt{{V_{O S}}^{2} + C M R R^{2} + P S R R^{2} + G a i n_E r r o r^{2} + L i n e a r i t y^{2} + S h u n t_T o l e r a n c e^{2} + B i a s_C u r r e n t^{2}}

要計算總誤差，只需考慮典型用例：兩種設(shè)計的主要誤差源均為增益誤差、增益漂移、失調(diào)電壓誤差和溫漂。