Circuit de monitorització i detecció de corrent de precisió mitjançant IC NCS21xR

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Si esteu buscant monitors de derivació actuals o amplificadors de sentit actuals, heu aterrat a la pàgina correcta.

El monitor de derivació actual és un amplificador d'instrumentació que intueix el corrent a través d’una resistència de derivació d’un sistema i el converteix en una sortida de senyal lògica per activar un dispositiu de commutació com un relé, un transistor o un SCR.



El dispositiu de commutació s'utilitza per tallar o apagar la causa de l'augment del corrent a través de la resistència de derivació, garantint així la protecció del dispositiu que l'amplificador de detecció està supervisant.

Per què necessitem la detecció actual i on podem utilitzar els monitors de derivació actuals:



Tant si sou aficionats, electricistes, estudiants com enginyers professionals 'NCS21xR i NCV21xR' la família d’IC d’ON Semiconductor són la millor solució per a vosaltres.

Aquests són els monitors de derivació de sortida i tensió que poden controlar les tensions a través de la resistència de derivació.

Independentment de la font d'alimentació, l'ampli operador NCS21 pot mesurar el voltatge de -0,3 a 26V en mode comú. Per mesurar o detectar el corrent en un circuit teniu dues opcions:

La detecció lateral baixa és una tècnica més fàcil i econòmica on es pot connectar un senzill amplificador operacional .

El circuit de detecció de corrent es pot connectar entre la càrrega i la terra. En els amplificadors operatius discrets (Op Amp) que connecten la derivació amb la terra es pot introduir el soroll, però aquest problema es resol a NCS21xR.

Mentre es troba en la detecció de corrent lateral elevat, el circuit del monitor s'hauria de connectar entre el subministrament i la càrrega.

El CI NCS21xR és molt útil per detectar el corrent tant de les tècniques del costat alt com del costat baix.

Les sèries ICS NCS21xR són monitors de derivació de corrent d’alta sensibilitat, que es poden utilitzar per a aplicacions de detecció de corrent precises.

Característiques destacades:

Algunes de les funcions clau dels IC NCS21xR i NCV són les següents:

  • Voltatges de funcionament de + 2.2V a + 26V
  • Gamma molt diversa de temperatura de funcionament (-40 ° C a + 125 ° C)
  • Consum actual de 40µA a 80µA, el millor IC adequat per a dispositius amb bateria (sensors, portàtils, etc.)
  • Un bon rang dinàmic de sortida rail-to-rail (RRO) perquè l'amplificador funcioni en senyals.
  • La baixa derivació de desplaçament (0,5 µ V / ° C) el fa ideal per a una gran varietat d'aplicacions portàtils i de precisió.
  • Requereix una tensió de desplaçament molt baixa ± 35 µ V a l'entrada per fer que la sortida sigui 0.

Funcionalitats i configuració del PIN:

Els IC NCS21xR i NVC21xR estan disponibles en dos paquets de configuració, SC70-6 i UQFN10, tal com es mostra a la imatge.

Els pins IN i IN + s'han de connectar a través de la resistència de derivació del circuit. Els pins Vs i GND serveixen per alimentar el CI per funcionar.

El pin OUT està designat per al senyal de sortida de l'amplificador.

El pin REF s'ha de connectar a terra en funcionament unidireccional i en funcionament bidireccional REF s'ha de connectar amb un circuit de referència de tensió.

Com seleccionar la resistència de derivació:

La selecció de la resistència de derivació és el factor clau per obtenir la mesura de corrent precisa.

La precisió de la mesura de corrent depèn de la mida i el valor de la resistència de derivació.

Si seleccioneu el valor més gran de la resistència, podreu obtenir la mesura més precisa, però la resistència més gran pot introduir les pèrdues actuals.

El fabricant recomana utilitzar la resistència de quatre terminals.

Oferirà 2 terminals per al recorregut de corrent al circuit i dos terminals per al recorregut de detecció de voltatge perquè l'amplificador detecti.

Operació unidireccional:

En funcionament unidireccional, el corrent flueix només en una direcció, com ara les fonts d'alimentació i els circuits de control de corrent de càrrega. Per connectar el NCS21 per a un funcionament unidireccional, seguiu els passos següents:

  1. Connecteu la resistència de derivació i la font d'alimentació de càrrega als pins d'entrada diferencials del CI.
  2. Connecteu el pin REF amb terra.
  3. Proporcioneu font d'alimentació per a IC mitjançant Vs i pin GND. L'IC es pot alimentar des d'una font d'alimentació separada o la mateixa font d'alimentació de la càrrega.
  4. Si voleu detectar el corrent de curtcircuit a la font d'alimentació de càrrega, utilitzeu la font d'alimentació independent per a l'IC.

Sortida 1: Si el pin REF està connectat a terra i no hi ha corrent que passi per la resistència de derivació, la sortida del NCS21xR estarà dins de 50 mV.

Sortida 2: Quan hi hagi corrent que passa per la resistència de derivació, la sortida serà de fins a 200 mV de la tensió d'alimentació aplicada VS.

Operació bidireccional:

En el monitor de derivació de corrent bidireccional, el circuit funciona a tensions de mode comú negatives i positives.

Els circuits de control de derivació de corrent bidireccional s’utilitzen en el sistema de càrrega de la bateria per detectar el corrent en ambdues direccions (durant la càrrega i la descàrrega).

La sortida en funcionament bidireccional varia entre tensions negatives i positives al voltant d’una tensió de polarització aplicada al pin REF. Per al funcionament bidireccional, els pins de NCDS21xR s'han de connectar de la següent manera:

  1. Connecteu la resistència de derivació i la font d'alimentació de càrrega als pins d'entrada diferencials (IN- i IN +) de l'IC
  2. El circuit de referència de tensió s'ha de connectar al pin REF, el circuit ha de ser de baixa impedància.
  3. El pin REF es pot connectar en sèrie o derivar-se a la referència de tensió o directament a qualsevol subministrament de tensió.
  4. Proporcioneu font d'alimentació per a IC mitjançant Vs i pin GND.

Sortida: Si la tensió supera la tensió (Vs + 0,3V) al pin REF, llavors esbiaixarà el díode connectat entre els pins REF i Vs.

Filtratge d'entrada i sortida:

El filtratge del senyal d’entrada i sortida és molt important per als dispositius i circuits de comunicació.

Els senyals diferencials d'entrada a la tensió del mode comú es poden amplificar durant la detecció lateral alta.

Els dispositius poden amplificar les petites tensions i el soroll a un nivell molt alt a través de la derivació, cosa que pot provocar un error en la mesura de corrent.

Per millorar la precisió de la mesura, cal filtrar el recorregut d’entrada de la detecció actual.

La implementació dels filtres es pot fer afegint la resistència del filtre tal com es mostra a la figura.

La selecció incorrecta de la resistència del filtre pot provocar un guany imprecís. Es recomana que el valor de la resistència d'entrada sigui inferior o igual a 10Ω.

Es pot afegir un condensador perquè coincideixi amb la constant de temps de la resistència de derivació. Per filtrar un soroll d'alta freqüència, s'hauria d'incrementar el valor del condensador fins a un valor que proporcioni el filtrat requerit.

Transitoris que superen els 30 volts:

NCS21xR ofereix la capacitat de dissenyar el circuit per a aplicacions amb tensions de mode comú transitòries de més de 30 volts.

A Diodo Zener o els díodes de supressió de tensió transitòria (TVS) es poden col·locar amb una resistència d'entrada externa de 10Ω. Teniu dues opcions per solucionar els díodes:

Primera opció: corregiu un únic díode TVS amb dos díodes a través de l'amplificador, tal com es ressalta en verd a la figura següent:

Opció 2: afegiu-hi als díodes TVS tal com es ressalta en blau a la figura següent

Apagament del NCS21xR:

A porta lògica o bé MOSFET interruptor d’alimentació o a bloqueig del transistor es pot configurar amb el pin OUT del NCS21xR per apagar l’alimentació de l’IC i protegir els circuits associats de la situació actual detectada.




Anterior: Feu aquesta caixa d’altaveu Bass Booster Següent: Eviteu l'arc de relé mitjançant circuits RC Snubber