. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Jak na přesné měření proudu na vyšším potenciálu

Jak na přesné měření proudu na vyšším potenciálu

Precizní měření proudu využívající obvodů AD8210 a AD8274 firmy Analog Devices umožňuje měření na potenciálu -2 až +65 V proti společné zemi.

Přesné měření a monitorování průchozího proudu je rozhodující funkcí v celé řadě aplikací, jako je řízení spotřeby či kontrola a řízení stejnosměrných motorů. Uplatnění však nalezne například i v diagnostické ochraně před zkratem proti společné zemi a v řadě dalších případů.

Specializované integrované obvody, jako je například AD8210 firmy Analog Devices výrazně zjednodušují a zpřehledňují monitorování tím, že poskytují možnost vysokého napěťového rozdílu i obousměrné monitorování průchozího proudu přes měřící rezistor. AD8210 zesiluje rozdíl napětí na měřícím rezistoru a poskytuje lineární hodnotu napětí vztaženou k hodnotě Vref odpovídající úbytku napětí na měřícím rezistoru.

V aplikacích, kde je využíváno symetrické napájecí napětí může výstup AD8210 budit přesný nízkošumový operační zesilovač například typu AD8274, jak je uvedeno na obr. 1. Obvod AD8274 poté poskytuje dostatečnou úroveň napětí pro připojení následných prvků obvodu, které taktéž využívají symetrické napájecí napětí. Obvod AD780 z obr. 1 poskytuje velice přesné referenční napětí v hodnotě 2,5V, které umožňuje obousměrné měření proudu obvodem AD8210 a poskytuje i referenční napětí pro výstupní operační zesilovač.


Obr. 1: Schéma zapojení

Proud do zátěže prochází přes rezistor RSHUNT. Vznikající rozdíl napětí je sejmut obvodem AD8210 a zesílen 20x. Obvod AD8210 přitom umožňuje rozdíl napětí mezi vstupy a společnou zemí v rozsahu -2 V až +65 V. Vysoká hodnota CMR (common-mode rejection) zde zajišťuje možnost snímání proudu i v PWM režimu či sledování fáze řízení motorů v H-bridge konfiguraci.

Obr. 2 zachycuje typický průběh hodnot při monitorování PWM buzení a obr. 3 poté poskytovaný výstup při zkratu na výstupu měřeného zdroje.


Obr. 2: Typické průběhy při měření PWM
 
Obr. 3: Typické průběhy při měření PWM a zkratu na výstupu

Výstup obvodu AD8210 poskytuje proporcionální signál úměrný proudu procházejícího přes snímací rezistor podle následujícího vzorce:

Výstup obvodu AD8210 je posunut k hodnotě 2,5V. To je dosaženo přivedením referenčního napětí 2,5V, získaného z přesné reference typu AD780, na oba piny Vref obvodu AD8210. To umožňuje monitorovat proud tekoucí směrem jak do, tak i ze zátěže přes snímací rezistor RSHUNT. V případě, kdy proud teče ze zdroje do zátěže, je na výstupu napětí nad 2,5V a opačně, v případě že teče proud směrem ze zátěže do zdroje, na na výstupu napětí s úměrnou hodnotou pod 2,5V. Výstup AD8210 je přiveden na kladný vstup OZ typu AD8274. Ten je napájen napětí ±15 V a je konfigurován v neinvertujícím zapojení se ziskem rovným 2.

Jelikož jsou oba vstupy OZ posunuty k hodnotě 2,5V, zesiluje ve skutečnosti AD8274 pouze rozdíl těchto napětí, což má za následek upravení funkce:

Výstupní napětí je poté kladné nebo záporné, v závislosti na směru proudu tekoucího přes snímací rezistor.

Tento obvod umožňuje jednoduché, avšak velmi přesné řešení pro monitorovní průchozího proudu. Obvod AD8210 odstraňuje vysoké napětí vůči společné zemi a zesiluje pouze malé napětí vznikající jako úbytek při průchodu proudu snímacím rezistorem. AD8274 následně umožňuje spojení s dalšími částmi obvodu, které jsou taktéž napájeny symetrickým napětím. V případě požadavku na nesymetrický výstup, vztažený k napětí 2,5V, tvořících tak umělý střed například pro A/D převodník, je možné obvod AD8274 překonfigurovat či zcela vypustit.

Kondenzátor 1 µF u obvodu AD780 tvoří blokování pro zamezení průniku šumu z napájení do referenčního napětí. Dále by neměli chybět nízkoimpedanční kondenzátory s hodnotou 100nF, umístěné u všech napájecích pinů použitých integrovaných obvodů. Typická blokovací konfigurace se skládá s paralelní kombinace tantalového kondenzátoru s hodnotou 1-10 µF a keramiky 100nF řady MLCC.

Kvalitní design desky, zemění a blokování zde musí být dodržen pro dosažení požadovaných vlastností měřícího systému, více informací o tomto tématu naleznete v aplikačních poznámkách MT-031 Tutorial a MT-101 Tutorial. Jako minimum je zde doporučeno použití čtyřvrstvé desky s jednou vrstvou zemní druhou napájecí a dvěma signálními.

Odkazy & Download:
Domovská stránka výrobce
Přehled distributorů

Informace o obvodu AD8210
Informace o obvodu AD8274
Informace o obvodu AD780
High Voltage, High Precision Current Sensing with Output Level Shifting Using the AD8210 Current Sense Amplifier and the AD8274 Difference Amplifier







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (3):

Zobrazit starší 30 dnů (3)...



Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PUSBIO8R - USB - 8x relé
Modul PUSBIO8R patří do skupiny USB relé a USB – I/O převodníků. Moduly jsou vybaveny osmi výkonovými relé. Pro ovládání slouží aplikace PUSBIO – Control Software.
Skladem od 825 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007