Precīzijas strāvas uztveršanas un uzraudzības ķēde, izmantojot IC NCS21xR

Ja jūs meklējat pašreizējos šuntu monitorus vai strāvas jutekļu pastiprinātājus, tad esat nonācis pareizajā lappusē.

Pašreizējais šunta monitors ir instrumentu pastiprinātājs, kas nojauš strāvu pāri šunta rezistoram sistēmā un pārveido to par loģiskā signāla izvadi, lai iedarbinātu komutācijas ierīci, piemēram, releju, tranzistoru vai SCR.

Pārslēgšanas ierīce tiek izmantota, lai pārtrauktu vai izslēgtu strāvas pieauguma cēloni visā šunta rezistorā, tādējādi nodrošinot ierīces aizsardzību, kuru uzrauga sensora pastiprinātājs.

Kāpēc mums nepieciešama pašreizējā uztveršana un kur mēs varam izmantot pašreizējos šuntu monitorus:

• Enerģijas pārvaldība DC-DC pārveidotāji un zema izstumšana (LDO) sprieguma regulatori
• Piezīmju grāmatiņa, planšetdatori un citas sakaru ierīces.
• Elektriskie transportlīdzekļi
• Akumulatoru lādētāji uzraudzīt uzlādi un izlādi .
• Lai noregulētu pareizo solenoīda pozicionēšanu ķēdēs
• Lai uzraudzītu motora un kontrolēt ātrumu Motora vadības sistēmā.
• Sajūtiet strāvu, lai pasargātu neparastu pēkšņu strāvas pieaugums sistēmā, kas var sabojāt sistēmu.
• Nosakiet pašreizējo plūsmu un izmēriet jaudu ar vatmetru.

Neatkarīgi no tā, vai esat hobijs, elektriķis, students vai profesionāls inženieris “NCS21xR un NCV21xR” ON kopiena no ON Semiconductor ir labākais risinājums jums.

Tie ir sprieguma izejas un strāvas šunta monitori, kas var kontrolēt spriedzi šunta rezistorā.

Neatkarīgi no barošanas avota, NCS21 op amp var parastajā režīmā izmērīt spriegumu no -0,3 līdz 26V. Lai mērītu vai uztvertu strāvu ķēdē, jums ir divas iespējas:

Zemu sānu uztveršana ir vienkāršākais un lēts paņēmiens, kur jūs varat savienot vienkāršu operatīvais pastiprinātājs .

The strāvas uztveršanas ķēde var savienot starp slodzi un zemi. Atsevišķos operatīvajos pastiprinātājos (Op Amp), kas savieno šunti ar zemi, var rasties troksnis, taču šis jautājums ir atrisināts NCS21xR.

Atrodoties lielas sānu strāvas uztverē, monitora ķēdei jābūt savienotai starp barošanu un slodzi.

NCS21xR IC ir ļoti noderīgs, lai uztvertu strāvu gan no augstās, gan zemās puses tehnikas.

NCS21xR ICs sērija ir augstas jutības strāvas šuntu monitori, kurus var izmantot precīzām strāvas uztveršanas programmām.

Galvenās iezīmes:

Dažas NCS21xR un NCV IC galvenās iezīmes ir šādas:

• Darba spriegums + 2,2 V līdz + 26 V
• Ļoti atšķirīgs darba temperatūras diapazons (-40 ° C līdz + 125 ° C)
• Pašreizējais patēriņš no 40 µA līdz 80 µA, vispiemērotākais IC akumulatoriem darbināmām ierīcēm (sensoriem, piezīmjdatoriem utt.)
• Labs sliežu-sliežu izejas (RRO) dinamiskais diapazons, lai pastiprinātājs darbotos ar signāliem.
• Zems nobīdes novirze (0,5 µ V / ° C) padara to par ideālu dažādiem precīziem un pārnēsājamiem lietojumiem.
• Nepieciešams ļoti zems nobīdes spriegums ± 35 µ V pie ieejas, lai izeja būtu 0.

PIN funkcijas un konfigurācija:

NCS21xR un NVC21xR IC ir pieejami divos konfigurācijas paketēs, SC70-6 un UQFN10, kā parādīts attēlā.

IN un IN + tapas jāpievieno pāri šunta rezistoram ķēdē. Vs un GND tapas ir paredzētas strāvas padevei IC darbībai.

OUT tapa ir paredzēta pastiprinātāja izejas signālam.

REF tapa jāpievieno zemei ​​vienvirziena režīmā un divvirzienu darbībā REF jāpievieno sprieguma atskaites ķēdei.

Kā izvēlēties šunta rezistoru:

Šunta rezistora izvēle ir galvenais faktors, lai iegūtu precīzu strāvas mērījumu.

Strāvas mērīšanas precizitāte ir atkarīga no šunta rezistora lieluma un vērtības.

Ja izvēlaties lielāku rezistora vērtību, varat iegūt precīzāku mērījumu, bet lielāka pretestība var radīt pašreizējos zaudējumus.

Ražotājs iesaka izmantot četrus spailes rezistorus.

Tas piedāvās 2 spailes strāvas ceļam ķēdē un divus spailes sprieguma noteikšanas ceļiem, ko pastiprinātājs uztver.

Vienvirziena darbība:

Vienvirziena darbībā strāva plūst tikai vienā virzienā, piemēram, barošanas avoti un slodzes strāvas uzraudzības ķēdes. Lai pievienotu NCS21 vienvirziena darbībai, rīkojieties šādi:

1. Pievienojiet šunta pretestību un slodzes barošanas avotu IC diferenciālajām ieejas tapām.
2. Pievienojiet REF tapu ar zemi.
3. Nodrošiniet IC barošanu caur Vs un GND tapu. IC var darbināt no atsevišķa barošanas avota vai tā paša slodzes barošanas avota.
4. Ja vēlaties noteikt īssavienojuma strāvu slodzes barošanas avotā, izmantojiet atsevišķu IC barošanas avotu.

1. izeja: Ja REF tapa ir iezemēta un nav strāvas, kas iet caur šunta pretestību, NCS21xR izeja būs 50 mV robežās.

2. izeja: Kad strāva iet caur šunta pretestību, izeja būs līdz 200mV no pielietotā barošanas sprieguma VS.

Divvirzienu darbība:

Divvirzienu strāvas šunta monitorā ķēde darbojas gan ar negatīvu, gan pozitīvu kopējā režīma spriegumu.

Divvirzienu strāvas šunta monitora shēmas tiek izmantotas akumulatora uzlādes sistēmā, lai noteiktu strāvu abos virzienos (uzlādes un izlādes laikā).

Divvirzienu darbības izeja svārstās starp negatīvo un pozitīvo spriegumu ap novirzes spriegumu, kas tiek pielikts pie REF tapas. Divvirzienu darbībai NCDS21xR tapas jāpievieno šādi:

1. Pievienojiet šunta pretestību un slodzes barošanas avotu IC diferenciālajām ieejas tapām (IN- un IN +)
2. Sprieguma atskaites ķēdei jābūt savienotai ar REF tapu, ķēdei jābūt ar zemu pretestību.
3. REF tapu var savienot virknē vai šuntā ar sprieguma atskaiti vai tieši ar jebkuru sprieguma padevi.
4. Nodrošiniet IC barošanu caur Vs un GND tapu.

Izeja: Ja spriegums pārsniedz spriegumu (Vs + 0,3 V) pie REF tapas, tad tas uz priekšu novirza diode, kas savienots starp tapām REF un Vs.

Ieejas un izejas filtrēšana:

Ieejas un izejas signāla filtrēšana ir ļoti svarīga sakaru ierīcēm un ķēdēm.

Ieejas diferenciālos signālus pie kopēja režīma sprieguma var pastiprināt, uztverot augstu sānu.

Ierīces var pastiprināt mazo spriegumu un troksni ļoti lielā līmenī visā šuntā, kā rezultātā var rasties kļūda strāvas mērījumos.

Lai uzlabotu mērījumu precizitāti, nepieciešams filtrēt strāvas sensora ievades ceļu.

Filtrus var ieviest, pievienojot filtra rezistoru, kā parādīts attēlā.

Nepareiza filtra rezistora izvēle var izraisīt neprecīzu pastiprinājumu. Ieejas rezistora vērtībai ieteicams būt mazākai vai vienādai ar 10Ω.

Kondensatoru var pievienot, lai tas atbilstu šunta rezistora laika konstantei. Lai filtrētu augstas frekvences troksni, kondensatora vērtība jāpalielina līdz vērtībai, kas nodrošina nepieciešamo filtrēšanu.

Pārejas periodi, kas pārsniedz 30 voltus:

NCS21xR piedāvā iespēju izstrādāt ķēdi lietojumiem, kuru pārejošā kopējā režīma spriegums pārsniedz 30 voltus.

TO Zenera diode vai īslaicīgas sprieguma nomākšanas (TVS) diodes var ievietot ar ārējo ieejas rezistoru 10Ω. Jums ir divas iespējas noteikt diodes:

Pirmais variants: nostipriniet vienu TVS diodi ar divām diodēm pa pastiprinātāju, kā zemāk attēlā iezīmēts zaļš:

2. iespēja: pievienojiet TVS diodēm, kā zemāk attēlā iezīmēts zils

NCS21xR izslēgšana:

TO loģikas vārti vai MOSFET strāvas slēdzis vai a tranzistora fiksēšana var konfigurēt ar NCS21xR OUT kontaktu, lai izslēgtu strāvas padevi IC un aizsargātu saistīto shēmu no atklātās pašreizējās situācijas.