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[问答]

单片ADA4522-4消耗电流正常应该是多大?温度大致应该在多少?

背景:板子上输入电压为12V,通过DC-DC(ADP5071)输出±26.5V、然后分别通过LDO(LT3080和LT3091)降压到±25V给16片运放(ADA4522-4)供电,运放的作用是对0~±4.6V输入矩形波信号进行5倍放大;
问题描述:经测试,1片ADA4522-4消耗电流约为70mA,这样的话16片合计消耗1.12A,大大超出了ADP5071带载能力(±26.5V的负载设计规格为0.2A);
本应用初衷目的只是通过运放对电压信号进行放大,终端阻抗很大几乎不消耗电流;板子现在功能都正常,但现状是1片ADA4522-4消耗了70mA(红外测试仪测试芯片温度为39°),电流过大;
想问的是:
1.按此应用场景,单片ADA4522-4消耗电流正常应该是多大?温度大致应该在多少?
2.ADA4522-4电路及参数设计有问题么?(如下图) 导致电流过大的原因是什么?是反馈电阻值过小还是什么

另:
1.按上记电路参数配置,使用LTspice仿真可正常工作;
2.实测波形与仿真结果一致;

对运放使用的较少不很了解,望各位高人给与指导,谢谢!

回帖(1)

zhongnian

2025-3-26 18:02:22

根据问题描述和分析,以下是逐步解答和建议:


1. 确认ADA4522-4的电源电压是否超规格



  • 关键问题:ADA4522-4的绝对最大电源电压为±18V(数据手册明确标注),而设计中LDO输出±25V供电,明显超出允许范围。

  • 后果:过压会导致运放内部ESD保护二极管导通,产生大电流,甚至永久损坏芯片。

  • 验证方法:用万用表测量运放电源引脚的实际电压。若为±25V,则设计存在根本性错误。


2. 检查LDO输出电压和压差



  • LDO型号:LT3080(正压)和LT3091(负压)的输入电压为±26.5V,输出±25V,压差仅1.5V。

  • 压差要求:LT3080的最小压差为0.5V(典型值),1.5V满足要求,但需确认LDO是否正常调节。

  • 可能问题:若LDO失效或未正确配置(如反馈电阻错误),输出电压可能高于设定值,加剧过压风险。


3. 运放静态电流异常的可能原因



  • 正常值:ADA4522-4每通道静态电流约0.65mA,四通道总和约2.6mA。实测70mA远超正常值。

  • 过压导致损坏:持续超压可能烧毁运放,导致内部短路,电流剧增。

  • 其他原因:输出短路、输入信号超共模范围、高频驱动容性负载等,但用户反馈功能正常,故可能性较低。


4. 温度与电流的关系



  • 实测温度:芯片表面39°C,对于70mA电流而言可能偏低,但需考虑散热条件。若芯片内部结温过高,可能已损坏。

  • 异常发热:正常工作的运放(2.6mA,±18V)功耗约94mW(2.6mA × 36V),而70mA在±25V时功耗高达3.5W,远超封装散热能力,理应严重发热。实测温度偏低可能是测量误差或局部散热快。


5. 解决方案



  • 重新设计供电方案

    • 更换支持高压的运放(如±25V供电的型号)。

    • 或调整LDO输出至±15V或±18V,确保符合ADA4522-4规格。


  • 验证现有板卡

    • 断开运放电源,逐个测量静态电流,确认是否有损坏的芯片。

    • 检查PCB是否存在短路或焊接问题。



6. 电流测量方法验证



  • 正确测量方式:应直接测量单颗运放的电源引脚电流(串联电流表),而非依赖LDO总电流推算,避免其他电路干扰。


总结


问题根源在于运放供电电压严重超规格,导致芯片损坏或异常工作。必须重新设计电源方案,确保电压在ADA4522-4允许范围内(±4V至±18V),并更换已损坏的运放。若需维持±25V输出,应选择耐压更高的运放(如ADA4700-1,支持±25V供电)。

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