【導讀】幾家商業衛星公司以巨大的影響力進入了太空領域，徹底改變了這一曾經由政府資助的活動。希望將電信巨型星座，強大的雷達網絡以及增強的光學成像平臺開發成低地球軌道，中地球軌道和對地靜止赤道軌道的公司驅使每年發射更多衛星的需求。這些任務使設計人員從以衛星設計為基礎，轉向以簡單的分立元件（例如運算放大器或晶體管）為基礎，轉而使用更高集成度的電路，這有助于節省設計工作，組裝和測試的時間。
幾家商業衛星公司以巨大的影響力進入了太空領域，徹底改變了這一曾經由政府資助的活動。希望將電信巨型星座，強大的雷達網絡以及增強的光學成像平臺開發成低地球軌道，中地球軌道和對地靜止赤道軌道的公司驅使每年發射更多衛星的需求。這些任務使設計人員從以衛星設計為基礎，轉向以簡單的分立元件（例如運算放大器或晶體管）為基礎，轉而使用更高集成度的電路，這有助于節省設計工作，組裝和測試的時間。
電流檢測放大器（CSA）非常適合整個衛星電子系統中的各種應用。在本文中，我將討論CSA如何通過實現諸如電源軌電流監視，負載點檢測和電動機驅動控制等功能來監視衛星配電系統和電動機的運行狀況和功能。
衛星電流監控
衛星CSA的最常見用例之一是監視主電源軌輸入電流以檢測單事件瞬態。由于CSA可以處理大于其輸入引腳電源電壓的電壓，因此它比傳統的運算放大器或其他分立解決方案（后者的共模輸入引腳電壓受放大器的電源電壓限制）提供了更大的設計靈活性。 。
CSA支持高端和低端傳感設計；您可以將系統配置為在負載之前或之后配備一個分流電阻，并可以監視預期的已交付負載電流中的異常情況，例如過流事件。表1總結了高端和低端實現的權衡。
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高端 |
低端 |
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實作 |
差分輸入 |
單路或差分輸入 |
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地面干擾 |
沒有 |
是 |
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普通電壓 |
接近供應 |
接近地面 |
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共模抑制比要求 |
更高 |
降低 |
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負載短路檢測 |
是 |
沒有 |
我們的QML V級空間等級CSA INA901-SP能夠進行高邊和低邊檢測，輸入電壓范圍為–15 V至65 V，輻射強度為50克拉（Si），低劑量率和單事件閂鎖（SEL）免疫力的最大保證（RHA）規范，其特征是LET EFF = 75 MeV-cm 2 / mg SEL。該INA901-SP有助于最大限度地減少從過流事件需要監控電源軌的健康和保護衛星系統的設備數量。
負載點檢測
利用CSA進行負載點檢測對于收集有關重要系統組件的數據，以確定特定系統負載的運行狀況或功耗很有用。使用來自CSA的數據，系統可以做出數據驅動的決策，例如自校準或節流負載組件，以確保正常運行之外的正常運行。CSA的精度，高電壓范圍和與電源電壓無關的共模范圍使您可以更輕松地監視關鍵任務組件并幫助確保任務成功。
電動應用
在電機驅動應用中，電機驅動器電路生成脈寬調制（PWM）信號以精確控制電機的運行。這些調制信號要經過與每個電動機相位一致的監視電路，該監視電路為控制電路傳遞反饋信息。由于與理論放大器相比，實際放大器不夠理想，因此，放大器無法充分抑制共模電壓的大PWM驅動輸入電壓階躍會影響輸出，因此可能會受到影響。實際的放大器沒有無限的共模抑制，并且在放大器輸出端出現了與每個輸入電壓階躍相對應的不希望有的波動。圖1顯示了競爭設備的輸出，而圖2顯示了INA240-SEP輸出。
圖1：競爭對手的輸出與PWM輸入的關系
圖2：INA240-SEP輸出與PWM輸入的關系
這些輸出波動可能會很大，并且取決于放大器的特性，可能會花費大量時間才能在輸入躍遷后穩定下來。利用INA240-SEP中增強的PWM抑制技術，有助于在使用PWM信號的系統中為大型共模瞬變（ΔV/Δt）提供高水平的抑制，這在電機驅動和螺線管應用中尤其有用。此功能可實現準確的電流測量，同時減少瞬變并降低輸出電壓上的相關恢復紋波。
的INA240-SEP是封裝在空間增強塑料的超精密裝置，其能夠-4-V的與0.2％的增益誤差80-V的共模電壓; 增益漂移為2.5 ppm /°C; 以及±25μV的偏移電壓，這是TI耐輻射產品組合的一部分，即“太空增強塑料”（Space EP）至30克拉（Si）RHA的SEL抗擾度，在125時為43 MeV-cm 2 / mg °C，針對低地球軌道應用。
結論
電流感測為系統提供了許多好處，包括優化的性能，改進的可靠性以及狀態監視功能，以保護系統生命。由于空間級CSA可以直接測量并獲得高度準確的結果，因此它們可以幫助系統在最惡劣的環境中正常運行多年。
（來源：TI，作者：Kyle Stone）
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