德州儀器XTR111AIDGQR電壓-電流轉(zhuǎn)換器中文資料

一、產(chǎn)品概述

XTR111AIDGQR是德州儀器（Texas Instruments，簡(jiǎn)稱TI）生產(chǎn)的一款精密電壓-電流轉(zhuǎn)換器，專為處理標(biāo)準(zhǔn)0mA–20mA或4mA–20mA模擬信號(hào)而設(shè)計(jì)。這款轉(zhuǎn)換器不僅具備高精度測(cè)量能力，還支持寬范圍的輸入電壓，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、電能計(jì)量、電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制及電源管理等多個(gè)領(lǐng)域。XTR111AIDGQR以其卓越的性能和靈活性，成為市場(chǎng)上備受青睞的電流傳感器接口解決方案之一。

二、型號(hào)與類型

• 型號(hào)：XTR111AIDGQR

• 類型：電壓-電流轉(zhuǎn)換器/變送器

• 制造商：Texas Instruments（德州儀器）

• 產(chǎn)品種類：傳感器接口

• 封裝：HVSSOP10（3.10 x 3.10mm，高度1.10mm），支持MSOP和DFN表面貼裝封裝

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：ADC/DAC-專用型

　　中文描述： 具有3V至15V穩(wěn)壓器和電阻器設(shè)置I/O比的電壓電流轉(zhuǎn)換器/變送器

　　英文描述： Precision Voltage-to-Current Converter/Transmitter

　　數(shù)據(jù)手冊(cè)：http://www.kmzr.net.cn/data/k01-253268-XTR111AIDGQR.html

　　在線購(gòu)買：立即購(gòu)買

　　XTR111AIDGQR概述

　　XTR111是一個(gè)精密的電壓-電流轉(zhuǎn)換器，為標(biāo)準(zhǔn)的0mA-20mA或4mA-20mA模擬信號(hào)而設(shè)計(jì)，其信號(hào)源最大可達(dá)36mA。輸入電壓和輸出電流之間的比率由單個(gè)電阻RSET來設(shè)定。該電路也可以被修改為電壓輸出。

　　一個(gè)外部的P-MOSFET晶體管確保了高輸出電阻和寬廣的符合性電壓范圍，從低于電源電壓VVSP的2V延伸到遠(yuǎn)低于GND的電壓。

　　可調(diào)節(jié)的3V至15V副穩(wěn)壓器輸出為其他電路提供電源電壓。

　　XTR111可采用MSOP和DFN表面貼裝封裝。

　　XTR111AIDGQR中文參數(shù)

　　制造商:Texas Instruments

　　接口類型:3-Wire

　　電源電壓-最大:40 V

　　電源電壓-最小:8 V

　　工作電源電流:450 uA

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+125 C

　　安裝風(fēng)格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:MSOP-PowerPad-10

　　封裝:Reel

　　封裝:Cut Tape

　　封裝:MouseReel

　　商標(biāo):Texas Instruments

　　特點(diǎn):Output Disable，Output Failure，Sub-Regulator Output

　　高度:1.02 mm

　　Ib-輸入偏流:15 nA

　　輸入類型:Voltage

　　輸入電壓:0 V to 12 V

　　長(zhǎng)度:3 mm

　　濕度敏感性:Yes

　　工作電源電壓:8 V to 40 V

　　輸出電流:25 mA

　　輸出類型:Current，Voltage

　　輸出電壓:3 V to 15 V

　　XTR111AIDGQR引腳圖

三、工作原理

XTR111AIDGQR的核心工作原理基于高精度運(yùn)算放大器（Op-Amp）和精密電流采樣電路。當(dāng)輸入電壓信號(hào)被施加到轉(zhuǎn)換器的輸入端時(shí)，該信號(hào)首先經(jīng)過一個(gè)精密的電阻網(wǎng)絡(luò)（通常由一個(gè)可調(diào)電阻RSET構(gòu)成），該電阻網(wǎng)絡(luò)根據(jù)預(yù)設(shè)的比例將輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。隨后，這個(gè)電流信號(hào)被內(nèi)部的高精度運(yùn)放放大并轉(zhuǎn)換為輸出電壓，或者直接作為電流輸出。

XTR111AIDGQR還內(nèi)置了3V至15V的可調(diào)副穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器能夠?yàn)槠渌娐诽峁┓€(wěn)定的電源電壓，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可靠性。此外，一個(gè)外部的P-MOSFET晶體管被用來確保高輸出電阻和寬泛的順從電壓范圍，這使得XTR111AIDGQR能夠適應(yīng)更多復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。

四、特點(diǎn)

1. 高精度測(cè)量：XTR111AIDGQR采用了高精度運(yùn)放和精密電流采樣電路，能夠提供準(zhǔn)確的電流測(cè)量結(jié)果，非線性度低至0.002%，準(zhǔn)確度高達(dá)0.015%。

2. 寬輸入電壓范圍：支持從7V到44V的寬電源范圍，使其能夠適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境。

3. 內(nèi)置電流采樣電路：無(wú)需外部電阻即可直接測(cè)量電流信號(hào)，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的集成度。

4. 高線性度：能夠準(zhǔn)確地測(cè)量輸入電流，并輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，保證了測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。

5. 低功耗設(shè)計(jì)：低功耗設(shè)計(jì)使得XTR111AIDGQR在待機(jī)和工作狀態(tài)下都能保持較低的功耗，有助于延長(zhǎng)電池壽命和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。

6. 內(nèi)置過流保護(hù)：具有內(nèi)置的過流保護(hù)電路，能夠在電流過大時(shí)自動(dòng)切斷輸出，保護(hù)傳感器和后續(xù)電路免受損害。

7. 溫度穩(wěn)定性高：能夠在-55℃至+125℃的寬溫度范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果，適用于各種惡劣的工作環(huán)境。

8. 可調(diào)電壓調(diào)節(jié)器：3V至15V的可調(diào)副穩(wěn)壓器輸出為其他電路提供靈活的電源電壓選擇。

五、應(yīng)用

1. 工業(yè)自動(dòng)化：在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，XTR111AIDGQR可用于PLC（可編程邏輯控制器）、DCS（分散式控制系統(tǒng)）等工控系統(tǒng)中的電流監(jiān)測(cè)和控制。它能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器等設(shè)備的電流信號(hào)，為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持。

2. 電能計(jì)量：在電能計(jì)量領(lǐng)域，XTR111AIDGQR可用于測(cè)量和監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)中的電流。通過與其他傳感器或測(cè)量設(shè)備結(jié)合使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的精確計(jì)量和監(jiān)控，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理提供重要依據(jù)。

3. 電池管理系統(tǒng)：在電池管理系統(tǒng)中，XTR111AIDGQR可用于測(cè)量電池組中的充電和放電電流。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池充放電過程中的電流變化，可以為電池管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，提高電池的使用壽命和安全性。

4. 電機(jī)控制：在電機(jī)控制系統(tǒng)中，XTR111AIDGQR可用于測(cè)量電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的電流信號(hào)。通過實(shí)時(shí)了解電機(jī)的工作狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制，提高電機(jī)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。

5. 電源管理：在電源管理領(lǐng)域，XTR111AIDGQR可用于監(jiān)測(cè)電源電流的變化。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源電流的變化情況，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的有效控制和管理，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。

六、主要參數(shù)

• 電源電壓：7V至44V（板載穩(wěn)壓器可調(diào)節(jié)至44V）

• 工作電源電流：25mA（典型值）

輸出電流范圍：

• 4mA至20mA（通過調(diào)整外部電阻RSET可設(shè)置）

• 或用戶定義的電流范圍，根據(jù)具體應(yīng)用需求

輸入電壓范圍：

• 根據(jù)RSET電阻的選擇和電源電壓的不同，輸入電壓范圍會(huì)有所變化，但通?？梢愿采w廣泛的模擬信號(hào)輸入。

非線性度：

• 典型值：0.002%

• 最大值：0.015%（在整個(gè)溫度范圍內(nèi)）

溫度范圍：

• 工作溫度：-55°C至+125°C

• 存儲(chǔ)溫度：-65°C至+150°C

溫度漂移：

• 典型值：5μA/°C（輸出電流）

• 該值表示在溫度變化時(shí)，輸出電流的穩(wěn)定性和精度保持能力。

輸出穩(wěn)定性：

• 長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，受溫度、電源變化影響小。

過載保護(hù)：

• 內(nèi)置過流保護(hù)電路，防止因輸出電流過大而損壞器件或后續(xù)電路。

封裝與引腳：

• HVSSOP10封裝，小型化設(shè)計(jì)，便于PCB布局和節(jié)省空間。

• 引腳分配清晰，便于與其他元件連接和信號(hào)傳輸。

電氣特性：

• 輸入阻抗高，對(duì)前級(jí)電路影響小。

• 輸出阻抗低，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，能夠穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路。

• 共模抑制比高，能有效抑制共模噪聲和干擾。

其他特性：

• 無(wú)需外部校準(zhǔn)，降低了生產(chǎn)和使用成本。

• 靈活的電路設(shè)計(jì)，支持多種配置方式，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

• 符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，如RoHS、UL等，確保產(chǎn)品的可靠性和安全性。

七、典型應(yīng)用電路

XTR111AIDGQR的應(yīng)用電路相對(duì)簡(jiǎn)單，通常只需將輸入電壓通過適當(dāng)?shù)碾娮璺謮汉蠼尤朕D(zhuǎn)換器的輸入端，然后通過調(diào)整RSET電阻來設(shè)置所需的輸出電流范圍。同時(shí)，還需確保電源電壓在允許范圍內(nèi)，并正確連接地線以保證電路的穩(wěn)定性。以下是一個(gè)簡(jiǎn)化的應(yīng)用電路示意圖：

[電源VCC] --|--> [XTR111AIDGQR VIN] --[RSET]-- [XTR111AIDGQR IOUT] --|---> [負(fù)載]  

            |                                                            |  

            |------------------ [地GND] ---------------------------------|

在此電路中，VIN為輸入電壓，RSET為調(diào)整輸出電流的外部電阻，IOUT為輸出電流端，連接至負(fù)載。用戶可根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的RSET值來調(diào)整輸出電流范圍。

八、總結(jié)

XTR111AIDGQR作為德州儀器生產(chǎn)的一款高精度電壓-電流轉(zhuǎn)換器，以其卓越的性能、靈活的配置和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域贏得了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。無(wú)論是在工業(yè)自動(dòng)化、電能計(jì)量、電池管理系統(tǒng)還是電機(jī)控制和電源管理等領(lǐng)域，XTR111AIDGQR都能提供穩(wěn)定可靠的電流測(cè)量和轉(zhuǎn)換功能。通過了解XTR111AIDGQR的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用以及主要參數(shù)等信息，用戶可以更好地選擇和使用這款轉(zhuǎn)換器來滿足自己的應(yīng)用需求。