Texas Instruments INA241x/INA241x-Q1电流检测放大器是超精密双向电流检测放大器，可以测量分流电阻器上的压降。此测量在-5V至110V宽共模范围内完成，与电源电压无关。通过小增益误差（最大值±0.01%）、低失调电压（最大值±10µV）和高DC CMRR（典型值为166dB）的组合实现高精度电流测量。Texas Instruments INA241x/INA241x-Q1设计用于在器件’s输入端看到大共模电压瞬变的开关系统中进行高压双向测量。INA241x/INA241x-Q1内的增强型PWM抑制电路可确保由于输入端的共模电压转换，输出端的信号干扰降至最低。INA241x-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

数据手册：

*附件：INA241x数据表.pdf

*附件：INA241x-Q1数据表.pdf

特性

• 增强型PWM抑制，优化用于需要开关共模电压的系统
  • 支持高达125kHz的开关频率
• 宽共模电压范围
  • 工作电压：-5 V至110 V
  • 耐受电压：-20 V至120 V
• 双向工作
• 高小信号带宽（所有增益下为1.1MHz）
• 压摆率：8V/µs
• 步进响应稳定时间至1% (1µs)
• 出色的CMRR
  • 166dB DC-CMRR
  • 100kHz时AC CMRR为104dB
  • 1MHz时AC-CMRR为89dB
• 精确度
  • 增益误差（最大值）
    • 版本A：±0.01%，±1ppm/°C漂移
    • B版本：±0.1%，±5ppm/°C漂移
  • 失调电压（最大值）
    • 版本A：±10µV，±0.1µV/°C漂移
    • B版本：±150µV，±0.5µV/°C漂移
• 可获增益
  • INA241A1、INA241B1：10V/V
  • INA241A2、INA241B2：20V/V
  • INA241A3、INA241B3：50V/V
  • INA241A4、INA241B4：100V/V
  • INA241A5、INA241B5：200V/V
  • INA241A1-Q1：10V/V
  • INA241A2-Q1：20V/V
  • INA241A3-Q1：50V/V
  • INA241A4-Q1：100V/V
  • INA241A5-Q1：200V/V
• SOT23-8、VSSOP-8封装选项

功能框图

INA241x超精密双向电流检测放大器技术解析

一、产品核心特性与创新技术

‌1.1 突破性的性能参数‌

• ‌超宽共模电压范围‌：-5V至110V工作电压，-20V至120V生存电压
• ‌行业领先的精度‌：
  • INA241A版本：±0.01%增益误差(最大)，±10µV偏移电压(最大)
  • 温度漂移低至±1ppm/°C(增益)，±0.1µV/°C(偏移)
• ‌增强型PWM抑制‌：支持125kHz开关频率，输出扰动抑制比传统方案提升40dB

‌1.2 独特的架构设计‌
采用德州仪器专利的零漂移架构，结合三级放大电路实现：

• 输入级：高压保护电路+动态电荷平衡调制器
• 中间级：斩波稳定放大器
• 输出级：Class-AB推挽输出

二、关键电气参数对比

参数	INA241A系列	INA241B系列	单位
增益误差	±0.01%~±0.015%	±0.1%	-
增益温漂	±1~±2ppm/°C	±5ppm/°C	-
偏移电压	±10µV(max)	±150µV(max)	-
偏移温漂	±0.1µV/°C	±0.5µV/°C	-
带宽(全增益)	1.1MHz	1.1MHz	-
压摆率	8V/µs	8V/µs	-

三、典型应用电路设计

‌3.1 电机驱动电流检测方案‌

• ‌电路拓扑‌：高边/低边/在线三模可选
• ‌关键设计‌：
  • 分流电阻选择公式：RSENSE = (VS - 0.2V)/(IMAX × G)
  • 参考电压配置：REF1接VS，REF2接GND实现双向检测
  • 输出滤波：推荐10nF+100ΩRC网络

‌3.2 医疗设备应用‌

• 优势特性：
  • 166dB DC-CMRR消除共模干扰
  • 89dB AC-CMRR(1MHz)抑制射频噪声
  • 35µA恒定输入偏置电流

四、PCB布局指南

‌4.1 关键布局原则‌

1. ‌开尔文连接‌：使用四线制连接分流电阻
2. ‌电源去耦‌：0.1µF陶瓷电容+10µF钽电容组合
3. ‌热管理‌：
   • SOT-23封装θJA=129.7°C/W
   • 建议使用2oz铜厚PCB

‌4.2 抗干扰设计‌

• 输入走线对称等长
• 避免高压走线与输出平行
• 完整地平面分割

五、选型与配置建议

‌5.1 增益版本选择‌

• 10V/V(INA241A1/B1)：大电流检测(>50A)
• 50V/V(INA241A3/B3)：通用型应用
• 200V/V(INA241A5/B5)：µA级精密测量

‌5.2 工作模式配置‌

• ‌单向模式‌：REF1&REF2共接GND或VS
• ‌双向模式‌：REF1接VS，REF2接GND
• ‌外部基准‌：REF引脚接精密基准源