Precision Kasalukuyang Sensing at Monitoring Circuit gamit ang IC NCS21xR

Kung naghahanap ka para sa kasalukuyang mga monitor ng shunt o kasalukuyang sense amplifiers pagkatapos ay nakarating ka sa tamang pahina.

Ang kasalukuyang shunt monitor ay isang instrumentation amplifier na nararamdaman ang kasalukuyang sa kabuuan ng isang shunt risistor sa isang system, at i-convert ito sa isang lohikal na output output para sa pagpapalitaw ng isang aparato ng paglipat tulad ng isang relay, transistor o isang SCR.

Ang aparato ng paglipat ay ginagamit upang alinman upang putulin, o i-shut down ang sanhi ng pagtaas ng kasalukuyang sa kabuuan ng shunt risistor, sa gayon tinitiyak ang proteksyon sa aparato na sinusubaybayan ng sensing amplifier.

Bakit kailangan namin ang kasalukuyang sensing at kung saan maaari naming magamit ang kasalukuyang mga shunt monitor:

• Pamamahala ng Kuryente sa Mga Converter ng DC-DC at mababang pagbagsak (LDO) mga regulator ng boltahe
• Notebook, tablet, at iba pang mga aparato sa komunikasyon.
• Mga Sasakyang Elektriko
• Mga Charger ng Baterya sa subaybayan ang pagsingil at paglabas .
• Upang ayusin ang tamang Posisyon ng Solenoid sa Mga Circuits
• Upang masubaybayan ang mga kinakailangan sa kuryente ng Motor at kontrolin ang bilis sa Motor Control system.
• Sense ang kasalukuyang upang maprotektahan ang isang abnormal biglaang pagdagsa ng kasalukuyang sa system, na maaaring makapinsala sa system.
• Sense ang kasalukuyang daloy at sukatin ang wattage sa pamamagitan ng watt meter.

Kung ikaw ay isang libangan, elektrisyan, estudyante, o isang propesyonal na inhinyero ng 'NCS21xR at NCV21xR' pamilya ng mga IC mula sa ON Semiconductor ang pinakamahusay na solusyon para sa iyo.

Ito ang output ng boltahe at kasalukuyang mga monitor ng shunt na maaaring subaybayan ang mga voltages sa kabuuan ng shunt risistor.

Anuman ang suplay ng kuryente, maaaring sukatin ng NCS21 op amp ang boltahe mula -0.3 hanggang 26V sa karaniwang mode. Upang sukatin o maunawaan ang kasalukuyang sa isang circuit mayroon kang dalawang mga pagpipilian:

Ang mababang pag-sensing sa gilid ay pinakamadali at murang diskarte kung saan maaari kang kumonekta sa isang simple pagpapatakbo amplifier .

Ang kasalukuyang sensing circuit maaaring konektado sa pagitan ng pagkarga at lupa. Sa discrete pagpapatakbo amplifiers (Op Amp) na kumukonekta sa shunt sa lupa ay maaaring ipakilala ang ingay, ngunit ang isyu na ito ay nalutas sa NCS21xR.

Habang nasa mataas na kasalukuyang sensing, ang monitor circuit ay dapat na konektado sa pagitan ng supply at load.

Ang NCS21xR IC ay lubos na kapaki-pakinabang para sa pandama ng kasalukuyang mula sa pareho, mataas na panig at mababang diskarte sa gilid.

Ang serye ng NCS21xR ICs ay mataas ang pagiging sensitibo kasalukuyang mga shunt monitor, na maaaring magamit para sa tumpak na kasalukuyang mga application ng sensing.

Mga Nakakatawang Tampok:

Ang ilang mga pangunahing tampok ng NCS21xR at NCV ICs ay sumusunod:

• Mga Boltahe sa Pagpapatakbo + 2.2V hanggang + 26V
• Napakakaibang hanay ng temperatura ng pagpapatakbo (-40 ° C hanggang + 125 ° C)
• Kasalukuyang Pagkonsumo 40µA hanggang 80µA pinakamahusay na angkop na IC para sa mga aparatong pinapatakbo ng baterya (sensor, notebook atbp.)
• Ang isang mahusay na hanay ng mga dinamikong output ng rail-to-rail (RRO) para sa amplifier upang gumana sa mga signal.
• Mababang offset naaanod (0.5 µ V / ° C) gawin itong perpekto ng iba't ibang mga katumpakan at portable na mga application.
• Nangangailangan ng napakababang offset boltahe ± 35 µ V sa input upang maging sanhi ng output na 0.

Mga pagpapaandar at pag-configure ng PIN:

Ang mga NCS21xR at NVC21xR IC ay magagamit sa dalawang mga pakete ng pagsasaayos, SC70-6 at UQFN10 tulad ng ipinakita sa larawan.

Ang IN- at IN + na mga pin ay konektado sa kabuuan ng shunt resistor sa circuit. Ang mga Vs at GND na pin ay para sa power supply sa IC para sa operasyon.

Ang pin na OUT ay itinalaga para sa output signal mula sa amplifier.

Ang REF pin ay dapat na konektado sa lupa sa unidirectional na operasyon at sa operasyon ng bidirectional na REF ay dapat na konektado sa circuit ng sanggunian ng boltahe.

Paano pipiliin ang Shunt resistor:

Ang pagpili ng shunt resistor ay ang pangunahing kadahilanan upang makuha ang tumpak na kasalukuyang pagsukat.

Ang kawastuhan ng kasalukuyang pagsukat ay nakasalalay sa laki at halaga ng shunt resistor.

Kung pinili mo ang mas malaking halaga ng risistor maaari kang makakuha ng mas tumpak na pagsukat, ngunit ang mas malaking paglaban ay maaaring ipakilala ang kasalukuyang mga pagkalugi.

Inirerekumenda ng tagagawa na gamitin ang apat na risistor ng terminal.

Nag-aalok ito ng 2 mga terminal para sa kasalukuyang landas sa circuit at dalawang mga terminal para sa landas ng pagtuklas ng boltahe para sa pakiramdam ng amplifier.

Unidirectional Operation:

Sa unidirectional na operasyon ang kasalukuyang daloy lamang sa isang direksyon tulad ng mga supply ng kuryente at pag-load ng kasalukuyang mga circuit ng pagsubaybay. Upang ikonekta ang NCS21 para sa unidirectional na operasyon gawin ang mga sumusunod na hakbang:

1. Ikonekta ang paglaban ng shunt at i-load ang supply ng kuryente sa mga kaugalian na input pin ng IC.
2. Ikonekta ang REF pin sa lupa.
3. Magbigay ng supply ng kuryente para sa IC sa pamamagitan ng Vs at GND pin. Maaaring mapagana ang IC mula sa magkakahiwalay na supply ng kuryente o sa parehong supply ng kuryente ng pag-load.
4. Kung nais mong makita ang kasalukuyang maikling circuit sa pag-load ng suplay ng kuryente, pagkatapos ay gamitin ang magkakahiwalay na suplay ng kuryente para sa IC.

Output 1: Kung ang REF pin ay pinag-grounded at walang kasalukuyang dumadaan sa shunt paglaban, pagkatapos ang output ng NCS21xR ay nasa loob ng 50mV.

Output 2: Kapag may kasalukuyang dumadaan sa paglaban ng shunt, ang output ay hanggang sa 200mV ng inilapat na supply voltage VS.

Pagpapatakbo ng Bi-Directional:

Sa bi-directional kasalukuyang shunt monitor, ang circuit ay nagpapatakbo sa parehong negatibo at positibong karaniwang voltages ng mode.

Ang mga bi-directional na Kasalukuyang shunt monitor circuit ay ginagamit sa system ng pagsingil ng baterya upang makita ang kasalukuyang sa parehong direksyon (sa panahon ng pagsingil at paglabas).

Ang output sa bi-directional na operasyon ay nag-iiba sa pagitan ng mga negatibo at positibong boltahe sa paligid ng isang boltahe ng bias na inilapat sa REF pin. Para sa pagpapatakbo ng bidirectional ang mga pin ng NCDS21xR ay dapat na konektado tulad ng sumusunod:

1. Ikonekta ang paglaban ng shunt at i-load ang supply ng kuryente sa mga kaugalian na input pin (IN- at IN +) ng IC
2. Ang circuit ng sanggunian ng boltahe ay dapat na konektado sa REF pin, ang circuit ay dapat na mababang impedance.
3. Ang REF pin ay maaaring konektado sa serye o paglilipat sa sanggunian ng boltahe o direkta sa anumang supply ng boltahe.
4. Magbigay ng supply ng kuryente para sa IC sa pamamagitan ng Vs at GND pin.

Output: Kung ang boltahe ay lumampas sa boltahe (Vs + 0.3V) sa REF pin, pagkatapos ay ipapasa nito ang bias sa diode na konektado sa pagitan ng mga pin na REF at Vs.

Pag-filter ng input at output:

Ang pag-filter ng input at output signal ay napakahalaga para sa mga aparato sa komunikasyon at mga circuit.

Ang mga signal ng pagkakaiba sa pag-input sa karaniwang boltahe ng mode ay maaaring mapalakas sa panahon ng pag-sensing ng mataas na panig.

Ang mga aparato ay maaaring palakasin ang maliit na boltahe at ingay sa napakataas na antas sa buong shunt, na maaaring magresulta sa isang error sa kasalukuyang pagsukat.

Upang mapabuti ang kawastuhan ng pagsukat kinakailangan upang salain ang input path ng kasalukuyang sensing.

Ang pagpapatupad ng mga filter ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng filter risistor tulad ng ipinakita sa pigura.

Ang maling pagpili ng resistor ng filter ay maaaring humantong sa hindi tumpak na pakinabang. Inirerekumenda na ang halaga ng input resistor ay dapat mas mababa sa o katumbas ng 10Ω.

Ang isang kapasitor ay maaaring idagdag upang tumugma sa pare-pareho sa oras ng shunt risistor. Upang ma-filter ang isang ingay ng mataas na dalas, ang halaga ng capacitor ay dapat na tumaas sa isang halaga na naghahatid ng kinakailangang pagsala.

Mga Transient na Lumalampas sa 30 Volts:

Nag-aalok ang NCS21xR ng kakayahang mag-disenyo ng circuit para sa mga application na mayroong pansamantalang karaniwang mode na voltages na higit sa 30 volts.

SA zener diode o mga pansamantalang boltahe na suppression (TVS) diode ay maaaring mailagay sa panlabas na resistor ng input na 10Ω. Mayroon kang dalawang mga pagpipilian upang ayusin ang mga diode:

Isa sa pagpipiliang: Ayusin ang isang solong diode ng TVS na may dalawang diode sa kabuuan ng amplifier bilang naka-highlight na berde sa ibaba ng pigura:

Pagpipilian 2: Idagdag sa mga diode ng TVS bilang naka-highlight na asul sa figure sa ibaba

Patay ang NCS21xR:

SA gate ng lohika o MOSFET switch ng kuryente, o a pagdidikit ng transistor maaaring mai-configure gamit ang OUT pin ng NCS21xR upang patayin ang lakas sa IC, at ingatan ang nauugnay na circuitry mula sa napansin sa kasalukuyang sitwasyon.