ADI/LINEAR MAX4372TEUK+T MAX4372TEUK

MAX4372TEUK+T: обзор продукта
I. Обзор
MAX4372TEUK+T — микропотребляющий усилитель токового шунта (current-sense amplifier) для высокостороннего измерения тока, подходит для мониторинга тока в верхнем плече и токового сэмплирования. Прибор в малом корпусе SOT-23-5 работает от однополярного питания 2,7 В до 28 В и при синфазном напряжении до 28 В усиливает дифференциальное напряжение на шунтирующем резисторе с коэффициентом 20 В/В. Ток покоя всего около 30 мкА, входной ток смещения низкий (около 1 мкА), входное напряжение смещения мало (около 300 мкВ), что делает его идеальным для длительного мониторинга тока в батарейных и низкопотребляющих системах.
II. Основные особенности
Одноканальный усилитель токового шунта
Диапазон синфазного напряжения: 0 В ~ 28 В (поддержка высокостороннего измерения)
Коэффициент усиления: 20 В/В (фиксированный)
Полоса пропускания (малосигнальная): около 275 кГц
Диапазон дифференциального входного напряжения: -0,3 В ~ +0,3 В
Входное напряжение смещения (Vos): около 300 мкВ
Входной ток смещения (Ib): около 1 мкА
Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR): ≈ 85 дБ
Однополярное рабочее напряжение: 2,7 В ~ 28 В (максимальная разность VDD–VSS = 28 В)
Ток покоя (Iq): около 30 мкА (микропотребление)
Рабочая температура: -40 °C ~ +85 °C
Корпус: SOT-23-5 (малый, поставляется в ленточной упаковке, +T означает ленточную упаковку)
III. Типовые электрические характеристики (на основе спецификаций)
Связь выходного напряжения и дифференциального входа: VOUT ≈ Gain × (VIN+ − VIN−) = 20 × VDIFF
Соответствующая максимальная амплитуда дифференциального выхода (при допустимом дифференциальном входе ±0,3 В): около ±6 В (фактический выход ограничен напряжением питания и размахом выхода)
Малосигнальная полоса около 275 кГц, подходит для низкочастотного сэмплирования тока и детектирования пиков
CMRR 85 дБ, эффективно подавляет помехи при высоком синфазном напряжении
IV. Выводы и корпус (схематично)
Типичное назначение выводов SOT-23-5 (см. конкретный datasheet):
IN+: положительный вход дифференциального сигнала (подключается к высокостороннему или низкостороннему концу шунта)
IN−: отрицательный вход дифференциального сигнала (подключается к другому концу шунта)
V+ (VDD): положительное питание (2,7 В ~ 28 В)
GND: земля
OUT: выход усилителя (пропорциональное дифференциальному входу напряжение)
Примечание: фактическое расположение выводов см. в официальном datasheet и чертеже корпуса.
V. Типичные области применения
Высокосторонний мониторинг тока (управление питанием, контроль мощности)
Измерение тока заряда/разряда в системах управления батареями (BMS)
Схемы обнаружения и защиты от перегрузки по току
Токовое сэмплирование в приводах двигателей и преобразователях мощности
Низкопотребляющий мониторинг тока в телекоммуникационном и промышленном оборудовании
VI. Рекомендации по проектированию и использованию
Ограничение дифференциального входа: дифференциальное напряжение не должно превышать ±0,3 В, иначе возможно повреждение или искажение. Поэтому шунтирующий резистор и максимальный измеряемый ток должны соответствовать условию Vshunt = I × Rshunt ≤ 0,3 В.
Связь коэффициента усиления: выходное напряжение VOUT = 20 × Vshunt. При проектировании необходимо обеспечить VOUT в пределах напряжения питания с достаточным запасом. Например, если выход не должен превышать 5 В, Vshunt макс. около 0,25 В (I × Rshunt ≤ 0,25 В).
Смещение и погрешность выхода: входное смещение 300 мкВ после усиления дает около 6 мВ выходного отклонения (20×300 мкВ), что для большинства измерений незначительно, но при высокой точности требует калибровки или компенсации.
Погрешность от входного тока смещения: входной ток смещения 1 мкА на высокоомном источнике создает дополнительное падение напряжения, что следует учитывать при выборе шунта и сопротивления проводников.
Полоса и импульсные измерения: полоса 275 кГц подходит для низкочастотных и среднескоростных изменений тока, но для очень узких импульсов или высокочастотных пульсаций необходимо учитывать спад усиления и фазовую задержку.
Трассировка и фильтрация: для снижения синфазных помех и высокочастотного шума рекомендуется располагать дифференциальные входы близко и как можно короче, при необходимости параллельно подключать небольшой конденсатор для RC-фильтра, но в пределах ограничения дифференциального напряжения и без влияния на синфазную рабочую точку.
Тепло и корпус: SOT-23-5 — маломощный корпус, длительный большой ток вызывает нагрев шунта, что может повлиять на точность; следует уделить внимание тепловому проектированию и путям отвода тепла.
VII. Пример расчета
Предположим, требуется измерять максимальный ток 1 А, выход усилителя должен быть около 2 В на полной шкале. Тогда необходимое сопротивление шунта: Vshunt_max = 2 В / 20 = 0,1 В → Rshunt = 0,1 В / 1 А = 0,1 Ом. В этом дизайне прибор безопасен, выход в пределах типичного входа АЦП и соблюдено ограничение дифференциального напряжения менее ±0,3 В.
VIII. Заключение
MAX4372TEUK+T — усилитель токового шунта для высокосторонних низкопотребляющих применений, благодаря поддержке синфазного напряжения 0–28 В, фиксированному усилению 20 В/В, низкому току покоя и малому смещению подходит для батарейных систем, защиты от перегрузки по току и промышленного мониторинга тока. При проектировании следует учитывать ограничение дифференциального входа, размах выхода и согласование шунта, а также необходимые меры по трассировке и фильтрации для стабильного и точного измерения тока. Точное назначение выводов, кривые электрических характеристик и типовые схемы см. в официальном datasheet.