德州仪器INA180A2IDBVR电流感应放大器中文资料

一、引言

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）作为全球领先的半导体设计和制造公司，其产品线广泛覆盖模拟技术、嵌入式处理及数字信号处理等多个领域。其中，INA180A2IDBVR作为TI公司的一款高性能电流感应放大器，凭借其出色的性能、低功耗以及广泛的应用范围，在电机控制、电池监控、电源管理等多个领域得到了广泛应用。本文将详细介绍INA180A2IDBVR的型号类型、工作原理、特点、应用以及主要参数。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：电流感应放大器

　　中文描述： 电流灵敏放大器26V,350kHz current sense amplifier 5-SOT-23

　　英文描述： 26V,350kHz current sense amplifier

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　　INA180A2IDBVR概述

　　INA180、INA2180和INA4180(INAx180)电流检测放大器专为成本优化型应用而设计。这些器件属于电流检测放大器（也称为分流监视器）系列，可在-0.2 V至+26 V的共模电压下检测电流检测电阻上的压降，与电源电压无关。INAx180集成了一个匹配电阻增益网络，有四种固定增益器件可供选择：20 V/V、50 V/V、100 V/V或200 V/V。该匹配增益电阻网络最大程度地减小了增益误差并降低了温漂。

　　所有这些器件均采用2.7 V至5.5 V单电源供电。单通道INA180的最大电源电流为260?A；而双通道INA2180的最大电源电流为500?A，四通道的最大电源电流为900?A。

　　INA180采用5引脚SOT-23封装，有两种不同的引脚配置。INA2180采用8引脚、VSSOP和WSON封装。INA4180采用14引脚TSSOP封装。所有器件选项的指定工作温度范围为-40°C至+125°C。

　　INA180A2IDBVR中文参数

　　INA180A2IDBVR引脚图

二、型号类型

INA180A2IDBVR是INAx180系列中的一员，该系列还包括INA2180（双通道）和INA4180（四通道）等型号。INA180A2IDBVR作为单通道电流感应放大器，专为成本优化型应用而设计，能够在-0.2V至+26V的共模电压范围内检测电流检测电阻器上的压降，实现高精度的电流测量。

三、工作原理

INA180A2IDBVR的工作原理基于电流检测放大器的基本原理，即利用欧姆定律（I=V/R）来测量通过电流检测电阻（也称分流电阻）的电流。当电流通过检测电阻时，会在其两端产生压降，该压降与电流成正比。INA180A2IDBVR通过内部集成的精密电阻增益网络，将这一微小的压降放大至易于测量的范围，并输出放大后的电压信号。

该放大器内部集成了四个固定增益的电阻网络选项（20V/V、50V/V、100V/V或200V/V），用户可根据实际需求选择合适的增益以匹配不同的测量范围和精度要求。同时，该放大器还具备低失调电压、低温度漂移等特性，确保了测量的准确性和稳定性。

四、特点

1. 高精度测量：INA180A2IDBVR通过内部集成的精密电阻增益网络，实现了高精度的电流测量，增益误差小且温度漂移低。

2. 宽共模范围：支持-0.2V至+26V的宽共模电压范围，能够在各种电源电压条件下进行稳定的电流测量。

3. 高带宽：具备高达350kHz的带宽，适用于高频电流信号的测量。

4. 低功耗：由2.7V至5.5V单电源供电，单通道最大电源电流仅为260μA，有助于延长电池寿命和降低系统功耗。

5. 多种封装形式：提供5引脚SOT-23封装，便于PCB布局和系统集成。

6. 扩展工作温度范围：支持-40°C至+125°C的扩展工作温度范围，适用于各种恶劣环境条件下的应用。

五、应用

INA180A2IDBVR凭借其出色的性能和广泛的应用范围，在多个领域得到了广泛应用：

1. 电机控制：在电机控制系统中，INA180A2IDBVR可用于测量电机电流，以实现对电机运行状态的实时监控和保护。

2. 电池监控：在电池管理系统中，该放大器可用于测量电池的充放电电流，以评估电池的性能和剩余容量。

3. 电源管理：在电源管理系统中，INA180A2IDBVR可用于测量电源输出电流，以确保电源的稳定性和可靠性。

4. 照明控制：在LED照明控制系统中，该放大器可用于测量LED驱动电路的电流，以实现精确的亮度控制和节能效果。

5. 过流检测：在电力电子系统中，INA180A2IDBVR可用于过流检测，以保护电路免受过载损坏。

6. 太阳能逆变器：在太阳能逆变器中，该放大器可用于测量太阳能电池板的输出电流，以优化逆变器的性能和效率。

六、主要参数

以下是INA180A2IDBVR的主要参数：

• 制造商：Texas Instruments

• 产品种类：电流灵敏放大器

• 系列：INA180

• 通道数量：1 Channel

• 增益带宽积（GBP）：350kHz（-3dB）

• 运放类型：Current Sense

• 压摆率（SR）：2 V/μs

• 工作温度范围：-40°C至+125°C

• 电源电压：2.7V至5.5V

• 最大电源电流：260μA（单通道）

• 共模电压范围：-0.2V至+26V

• 增益选项：INA180A2IDBVR提供了四种固定的增益设置，分别为20V/V、50V/V、100V/V和200V/V。这些增益选项允许用户根据具体的应用需求选择合适的放大倍数，以优化电流测量的灵敏度和范围。例如，在需要测量较小电流的应用中，可以选择较高的增益（如200V/V）来放大微小的压降信号；而在测量大电流时，则可以选择较低的增益（如20V/V）以避免输出饱和。

• 失调电压与漂移：INA180A2IDBVR具有极低的失调电压和温度漂移特性。失调电压是放大器在零输入条件下的输出偏差，而温度漂移则是指随着环境温度变化，失调电压的变化量。这款电流感应放大器通过采用先进的电路设计和工艺，实现了极低的失调电压（通常在微伏级别）和极小的温度漂移（通常在微伏每摄氏度级别），从而确保了测量的高精度和稳定性。

• 共模抑制比（CMRR）：共模抑制比是衡量放大器对共模信号抑制能力的一个重要指标。INA180A2IDBVR具有较高的共模抑制比，能够有效抑制共模干扰信号，提高信噪比，确保测量结果的准确性。这对于在复杂电磁环境中工作的系统尤为重要。

• 噪声性能：噪声是影响放大器测量精度的另一个重要因素。INA180A2IDBVR在设计上注重降低噪声，包括热噪声、散粒噪声等，以确保在低电流测量时仍能保持较高的信噪比。这对于需要高精度电流测量的应用尤为重要。

• 保护功能：为了保护放大器免受损坏，INA180A2IDBVR还具备一些保护功能。例如，当输入电压超出规定范围时，放大器会自动限制输出电流以防止损坏；同时，其内部还集成了过温保护电路，在温度过高时会自动关断输出以保护芯片。

• 封装与引脚配置：INA180A2IDBVR采用5引脚SOT-23封装，这种封装形式具有体积小、重量轻、易于焊接和集成等优点。其引脚配置包括输入引脚（用于连接电流检测电阻的两端）、输出引脚（输出放大后的电压信号）、电源引脚（提供工作电压）和地引脚（提供参考地电位）。

总结：

INA180A2IDBVR作为德州仪器公司的一款高性能电流感应放大器，凭借其高精度测量、宽共模范围、高带宽、低功耗以及多种增益选项等特点，在电机控制、电池监控、电源管理等多个领域得到了广泛应用。其内部集成的精密电阻增益网络、低失调电压和温度漂移特性以及高共模抑制比等性能优势，确保了测量的准确性和稳定性。同时，其小巧的封装形式和便捷的引脚配置也便于用户进行系统集成和PCB布局。在未来的发展中，随着电子技术的不断进步和应用领域的不断拓展，INA180A2IDBVR有望在更多领域发挥其重要作用。