Κύκλωμα ακριβείας και παρακολούθησης ρεύματος ακριβείας χρησιμοποιώντας IC NCS21xR

Αν ψάχνετε για τρέχουσες οθόνες shunt ή τρέχοντες ενισχυτές αίσθησης, τότε έχετε προσγειωθεί στη σωστή σελίδα.

Το τρέχον shunt monitor είναι ένας ενισχυτής οργάνων που ανιχνεύει το ρεύμα σε μια αντίσταση διακλάδωσης σε ένα σύστημα, και τη μετατρέπει σε μια λογική έξοδο σήματος για την ενεργοποίηση μιας συσκευής εναλλαγής όπως ένα ρελέ, τρανζίστορ ή ένα SCR.

Η συσκευή μεταγωγής χρησιμοποιείται είτε για τη διακοπή, είτε για τον τερματισμό της αιτίας του αυξανόμενου ρεύματος κατά μήκος της αντίστασης διακλάδωσης, διασφαλίζοντας έτσι προστασία στη συσκευή που παρακολουθείται από τον αισθητήρα ενίσχυσης.

Γιατί χρειαζόμαστε την τρέχουσα ανίχνευση και πού μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις τρέχουσες οθόνες shunt:

• Διαχείριση ισχύος σε Μετατροπείς DC-DC και χαμηλή εγκατάλειψη (LDO) ρυθμιστές τάσης
• Σημειωματάριο, tablet και άλλες συσκευές επικοινωνίας.
• Ηλεκτρικά οχήματα
• Φορτιστές μπαταριών σε παρακολουθείτε τη φόρτιση και την εκφόρτιση .
• Για να ρυθμίσετε τη σωστή τοποθέτηση σωληνοειδών στα κυκλώματα
• Για την παρακολούθηση των απαιτήσεων ισχύος του Motor και ελέγξτε την ταχύτητα στο σύστημα ελέγχου κινητήρα.
• Αισθανθείτε το ρεύμα για να προστατεύσετε ένα μη φυσιολογικό ξαφνικό κύμα ρεύματος στο σύστημα, το οποίο μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο σύστημα.
• Αισθανθείτε την τρέχουσα ροή και μετρήστε την ισχύ μέσω του μετρητή watt.

Είτε είστε χόμπι, ηλεκτρολόγος, φοιτητής ή επαγγελματίας μηχανικός 'NCS21xR και NCV21xR' Η οικογένεια IC από την ON Semiconductor είναι η καλύτερη λύση για εσάς.

Αυτές είναι οι οθόνες εξόδου τάσης και τρέχουσας διακλάδωσης που μπορούν να παρακολουθούν τις τάσεις στην αντίσταση διακλάδωσης.

Ανεξάρτητα από το τροφοδοτικό, ο ενισχυτής NCS21 μπορεί να μετρήσει την τάση από -0,3 έως 26V σε κοινή λειτουργία. Για τη μέτρηση ή την αίσθηση του ρεύματος σε ένα κύκλωμα έχετε δύο επιλογές:

Η ανίχνευση χαμηλής πλευράς είναι η ευκολότερη και φθηνή τεχνική όπου μπορείτε να συνδέσετε ένα απλό τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ .

ο τρέχον κύκλωμα ανίχνευσης μπορεί να συνδεθεί μεταξύ του φορτίου και της γείωσης. Σε διακριτούς λειτουργικούς ενισχυτές (Op Amp) που συνδέει το κλείστρο με τη γείωση μπορεί να εισαχθεί ο θόρυβος, αλλά αυτό το ζήτημα επιλύεται στο NCS21xR.

Κατά την ανίχνευση ρεύματος υψηλής πλευράς, το κύκλωμα παρακολούθησης πρέπει να συνδέεται μεταξύ τροφοδοσίας και φορτίου.

Το NCS21xR IC είναι πολύ χρήσιμο για την ανίχνευση ρεύματος τόσο από τεχνικές όσο και από πλευράς υψηλής και χαμηλής πλευράς.

Οι σειρές NCS21xR ICs είναι οθόνες διακλάδωσης ρεύματος υψηλής ευαισθησίας, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ακριβείς εφαρμογές ανίχνευσης ρεύματος.

Κυριότερα χαρακτηριστικά:

Ακολουθούν ορισμένα βασικά χαρακτηριστικά των NCS21xR και NCV IC:

• Τάσεις λειτουργίας + 2.2V έως + 26V
• Πολύ διαφορετικό εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας (-40 ° C έως + 125 ° C)
• Τρέχουσα κατανάλωση 40μA έως 80μA το καλύτερο κατάλληλο IC για συσκευές που λειτουργούν με μπαταρία (αισθητήρες, φορητό υπολογιστή κ.λπ.)
• Ένα καλό δυναμικό εύρος εξόδου σιδηροδρομικής γραμμής (RRO) για τον ενισχυτή να λειτουργεί σε σήματα.
• Η χαμηλή μετατόπιση όφσετ (0,5 μ V / ° C) την καθιστά ιδανική ποικιλία ακρίβειας και φορητών εφαρμογών.
• Απαιτεί πολύ χαμηλή τάση μετατόπισης ± 35 μ V στην είσοδο για να προκαλέσει την έξοδο 0.

Λειτουργίες και διαμόρφωση PIN:

Τα NCS21xR και NVC21xR ICs διατίθενται σε δύο πακέτα διαμόρφωσης, SC70-6 και UQFN10, όπως φαίνεται στην εικόνα.

Οι ακίδες IN- και IN + πρέπει να συνδέονται κατά μήκος της αντίστασης διακλάδωσης στο κύκλωμα. Οι ακίδες Vs και GND προορίζονται για τροφοδοσία στο IC για λειτουργία.

Ο ακροδέκτης OUT έχει οριστεί για το σήμα εξόδου από τον ενισχυτή.

Ο πείρος REF πρέπει να συνδεθεί με γείωση σε μονοκατευθυντική λειτουργία και σε αμφίδρομη λειτουργία Ο REF πρέπει να συνδέεται με κύκλωμα αναφοράς τάσης.

Πώς να επιλέξετε Shunt resistor:

Η επιλογή της αντίστασης διακλάδωσης είναι ο βασικός παράγοντας για την ακριβή μέτρηση του ρεύματος.

Η ακρίβεια της τρέχουσας μέτρησης εξαρτάται από το μέγεθος και την τιμή της αντίστασης διακλάδωσης.

Εάν επιλέξετε τη μεγαλύτερη τιμή της αντίστασης, μπορείτε να λάβετε την πιο ακριβή μέτρηση, αλλά η μεγαλύτερη αντίσταση θα μπορούσε να εισαγάγει τις τρέχουσες απώλειες.

Συνιστάται από τον κατασκευαστή να χρησιμοποιεί την αντίσταση τεσσάρων ακροδεκτών.

Θα προσφέρει 2 ακροδέκτες για τρέχουσα διαδρομή στο κύκλωμα και δύο ακροδέκτες για διαδρομή ανίχνευσης τάσης για να ενισχυθεί ο ενισχυτής.

Μονοκατευθυντική λειτουργία:

Σε μονοκατευθυντική λειτουργία, το ρεύμα ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση, όπως τροφοδοτικά και κυκλώματα παρακολούθησης ρεύματος φορτίου. Για να συνδέσετε το NCS21 για μονοκατευθυντική λειτουργία, κάντε τα ακόλουθα βήματα:

1. Συνδέστε την αντίσταση διακλάδωσης και την τροφοδοσία φορτίου στους ακροδέκτες εισόδου του IC.
2. Συνδέστε τον πείρο REF με τη γείωση.
3. Παροχή τροφοδοσίας για IC μέσω Vs και GND pin. Το IC μπορεί να τροφοδοτείται από ξεχωριστό τροφοδοτικό ή από το ίδιο τροφοδοτικό του φορτίου.
4. Αν θέλετε να εντοπίσετε ρεύμα βραχυκυκλώματος στην τροφοδοσία φορτίου, χρησιμοποιήστε το ξεχωριστό τροφοδοτικό για το IC

Έξοδος 1: Εάν ο πείρος REF είναι γειωμένος και δεν υπάρχει ρεύμα που διέρχεται από την αντίσταση διακλάδωσης, τότε η έξοδος του NCS21xR θα είναι εντός 50mV.

Έξοδος 2: Όταν υπάρχει ρεύμα που διέρχεται από την αντίσταση διακλάδωσης, η έξοδος θα είναι έως 200mV της εφαρμοζόμενης τάσης τροφοδοσίας VS.

Αμφίδρομη λειτουργία:

Στην οθόνη διπλής κατεύθυνσης διακλάδωσης, το κύκλωμα λειτουργεί τόσο σε αρνητικές όσο και σε θετικές κοινές τάσεις λειτουργίας.

Τα αμφίδρομα κυκλώματα παρακολούθησης τρέχουσας διακλάδωσης χρησιμοποιούνται στο σύστημα φόρτισης της μπαταρίας για την ανίχνευση του ρεύματος και στις δύο κατευθύνσεις (κατά τη φόρτιση και την αποφόρτιση)

Η έξοδος σε αμφίδρομη λειτουργία κυμαίνεται μεταξύ αρνητικών και θετικών τάσεων γύρω από μια τάση πόλωσης που εφαρμόζεται στον πείρο REF. Για αμφίδρομη λειτουργία οι ακίδες του NCDS21xR πρέπει να συνδέονται ως εξής:

1. Συνδέστε την αντίσταση διακλάδωσης και την τροφοδοσία φορτίου στους ακροδέκτες εισόδου διαφορικού (IN- και IN +) του IC
2. Το κύκλωμα αναφοράς τάσης συνδέεται με τον πείρο REF, το κύκλωμα πρέπει να είναι χαμηλής σύνθετης αντίστασης.
3. Ο πείρος REF μπορεί να συνδεθεί εν σειρά ή να μετακινηθεί στην αναφορά τάσης ή απευθείας σε οποιαδήποτε παροχή τάσης.
4. Παροχή τροφοδοσίας για IC μέσω Vs και GND pin.

Παραγωγή: Εάν η τάση υπερβεί την τάση (Vs + 0.3V) στον πείρο REF, τότε θα προωθήσει την πόλωση που συνδέεται μεταξύ των ακίδων REF και Vs.

Φιλτράρισμα εισόδου και εξόδου:

Το φιλτράρισμα του σήματος εισόδου και εξόδου είναι πολύ σημαντικό για συσκευές και κυκλώματα επικοινωνίας.

Τα διαφορικά σήματα εισόδου σε τάση κοινού τρόπου λειτουργίας μπορούν να ενισχυθούν κατά την ανίχνευση υψηλής πλευράς.

Οι συσκευές ενδέχεται να ενισχύσουν τις μικρές τάσεις και τον θόρυβο σε πολύ υψηλό επίπεδο κατά τη διάρκεια της διακλάδωσης, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σφάλμα στην τρέχουσα μέτρηση.

Για να βελτιωθεί η ακρίβεια της μέτρησης, είναι απαραίτητο να φιλτράρετε τη διαδρομή εισόδου της τρέχουσας ανίχνευσης.

Η εφαρμογή των φίλτρων μπορεί να γίνει προσθέτοντας την αντίσταση φίλτρου όπως φαίνεται στο σχήμα.

Η λανθασμένη επιλογή της αντίστασης φίλτρου μπορεί να οδηγήσει σε ανακριβή κέρδη. Συνιστάται η τιμή της αντίστασης εισόδου να είναι μικρότερη ή ίση με 10Ω.

Ένας πυκνωτής μπορεί να προστεθεί για να ταιριάζει με τη σταθερά χρόνου της αντίστασης διακλάδωσης. Για να φιλτράρετε έναν θόρυβο υψηλής συχνότητας, η τιμή του πυκνωτή πρέπει να αυξηθεί σε μια τιμή που παρέχει το απαιτούμενο φιλτράρισμα.

Μεταβατικά που ξεπερνούν τα 30 Volt:

Το NCS21xR προσφέρει τη δυνατότητα σχεδιασμού του κυκλώματος για εφαρμογές που έχουν παροδικές τάσεις κοινής λειτουργίας άνω των 30 βολτ.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ Δίοδος Ζένερ ή διόδους προσωρινής καταστολής τάσης (TVS) μπορούν να τοποθετηθούν με εξωτερική αντίσταση εισόδου 10Ω. Έχετε δύο επιλογές για να διορθώσετε τις διόδους:

Επιλογή πρώτο: Διορθώστε μια μεμονωμένη δίοδο TVS με δύο διόδους στον ενισχυτή όπως επισημαίνεται με πράσινο χρώμα στην παρακάτω εικόνα:

Επιλογή 2: Προσθήκη στις διόδους TVS όπως επισημαίνονται με μπλε χρώμα στην παρακάτω εικόνα

Τερματισμός του NCS21xR:

ΠΡΟΣ ΤΗΝ λογική πύλη ή MOSFET διακόπτης ισχύος, ή a μάνδαλο τρανζίστορ μπορεί να διαμορφωθεί με τον ακροδέκτη OUT του NCS21xR για απενεργοποίηση της τροφοδοσίας στο IC και προστασία του σχετικού κυκλώματος από την ανιχνευθείσα τρέχουσα κατάσταση.