Tarkka virran tunnistus- ja valvontapiiri IC NCS21xR: llä

Jos etsit nykyisiä shuntti-näyttöjä tai virtatunnistimia, olet laskeutunut oikealle sivulle.

Nykyinen shuntimonitori on instrumentointivahvistin, joka tunnistaa virran järjestelmän muunnosvastuksen poikki ja muuntaa sen loogiseksi signaalilähdöksi kytkinlaitteen, kuten releen, transistorin tai SCR: n, laukaisemiseksi.

Kytkinlaitetta käytetään katkaisemaan tai sulkemaan shuntivastuksen poikki nousevan virran syy varmistamalla siten suojaus laitteelle, jota tunnistinvahvistin valvoo.

Miksi tarvitsemme nykyisen tunnistuksen ja missä voimme käyttää nykyisiä shuntti-näyttöjä:

• Virranhallinta vuonna DC-DC-muuntimet ja matala keskeyttäjät (LDO) jännitteen säätimet
• Muistikirja, tablet-laitteet ja muut viestintälaitteet.
• Sähköajoneuvot
• Akkulaturit - tarkkaile latausta ja purkamista .
• Oikean magneettiasennon säätäminen piireissä
• Moottorin ja hallita nopeutta moottorin ohjausjärjestelmässä.
• Tunne virta suojaamaan epänormaalia äkillistä virran aalto järjestelmässä, mikä voi vahingoittaa järjestelmää.
• Tunnista nykyinen virtaus ja mittaa teho wattimittarilla.

Olitpa harrastaja, sähköasentaja, opiskelija tai ammattitaitoinen insinööri 'NCS21xR ja NCV21xR' ON Semiconductor -piirisarja on paras ratkaisu sinulle.

Nämä ovat jännitelähtö- ja virta-shuntimonitorit, jotka voivat seurata shuntivastuksen jännitteitä.

Virtalähteestä riippumatta, NCS21-op-vahvistin voi mitata jännitteen välillä -0,3 - 26 V yhteisessä tilassa. Voit mitata tai tunnistaa virran piirissä sinulla on kaksi vaihtoehtoa:

Matala sivutunnistus on helpoin ja edullisin tekniikka, johon voit liittää yksinkertaisen operatiivinen vahvistin .

virran tunnistava piiri voidaan liittää kuorman ja maan välille. Erillisissä operatiivisissa vahvistimissa (Op Amp), jotka yhdistävät shuntin maahan, voi aiheutua kohinaa, mutta tämä ongelma on ratkaistu NCS21xR: ssä.

Suuren sivuvirran tunnistuksen aikana monitoripiiri on kytkettävä syöttöjännitteen ja kuorman välille.

NCS21xR IC on erittäin hyödyllinen virran havaitsemiseksi sekä korkean että matalan sivutekniikoista.

NCS21xR ICs -sarjat ovat erittäin herkkiä virranvaihtomonitoreja, joita voidaan käyttää tarkkoihin virran tunnistussovelluksiin.

Keskeisiä piirteitä:

Jotkut NCS21xR- ja NCV IC -piirteiden pääominaisuudet ovat seuraavat:

• Käyttöjännitteet + 2,2 V - + 26 V
• Hyvin vaihteleva käyttölämpötila-alue (-40 ° C - + 125 ° C)
• Virrankulutus 40–80 μA, parhaiten soveltuva mikropiiri paristokäyttöisille laitteille (anturit, kannettava jne.)
• Hyvä dynaaminen alue kisko-kisko-ulostulosta (RRO) vahvistimen toimimaan signaalien kanssa.
• Pieni offset-drift (0,5 µ V / ° C) tekevät siitä ihanteellisen erilaisille tarkkuus- ja kannettaville sovelluksille.
• Vaatii erittäin pienen siirtymäjännitteen ± 35 µ V tulossa, jotta lähtö olisi 0.

PIN-toiminnot ja määritykset:

NCS21xR- ja NVC21xR-IC: itä on saatavana kahtena kokoonpanopakettina, SC70-6 ja UQFN10, kuten kuvassa näkyy.

IN- ja IN + -tapit on kytkettävä piirin shuntivastuksen poikki. Vs- ja GND-nastat ovat virransyöttöä IC: lle toimintaa varten.

OUT-nasta on tarkoitettu vahvistimen lähtösignaalille.

REF-nasta on kytkettävä maahan yksisuuntaisessa käytössä ja kaksisuuntaisessa toiminnassa REF-liitäntä on kytkettävä jännitteen vertailupiiriin.

Shunt-vastuksen valitseminen:

Shuntivastuksen valinta on avaintekijä tarkan virtamittauksen saamiseksi.

Virranmittauksen tarkkuus riippuu shuntivastuksen koosta ja arvosta.

Jos valitset suuremman vastuksen arvon, saatat saada tarkemman mittauksen, mutta suurempi vastus voi aiheuttaa nykyiset häviöt.

Valmistaja suosittelee neljän liittimen vastuksen käyttöä.

Se tarjoaa 2 liitintä virtapiirille piirissä ja kaksi liitintä jännitteen ilmaisupolulle vahvistimen havaitsemiseksi.

Yksisuuntainen käyttö:

Yksisuuntaisessa käytössä virta kulkee vain yhteen suuntaan, kuten virtalähteet ja kuormitusvirran valvontapiirit. Yhdistä NCS21 yksisuuntaista käyttöä varten seuraavasti:

1. Liitä shunttivastus ja kuormitusjännite mikropiirin differentiaalitulotappeihin.
2. Liitä REF-tappi maahan.
3. Tarjoa virtalähde IC: lle V: n ja GND-nastan kautta. IC voidaan syöttää erillisestä virtalähteestä tai samasta kuorman virtalähteestä.
4. Jos haluat havaita oikosulkuvirran kuorman virtalähteessä, käytä IC: n erillistä virtalähdettä.

Lähtö 1: Jos REF-nasta on maadoitettu eikä shuntivastuksen läpi mene virtaa, NCS21xR: n lähtö on 50 mV: n sisällä.

Lähtö 2: Kun vaihtovirran läpi kulkee virta, lähtö on enintään 200 mV käytetystä syöttöjännitteestä VS.

Kaksisuuntainen käyttö:

Kaksisuuntaisessa shuntti-näytössä piiri toimii sekä negatiivisella että positiivisella yhteismoodijännitteellä.

Kaksisuuntaisia ​​virtapiirin valvontapiirejä käytetään akun latausjärjestelmässä virran havaitsemiseksi molempiin suuntiin (latauksen ja purkamisen aikana).

Lähtö kaksisuuntaisessa toiminnassa vaihtelee negatiivisen ja positiivisen jännitteen välillä REF-nastassa käytetyn esijännitteen ympärillä. Kaksisuuntaista käyttöä varten NCDS21xR-nastat tulee liittää seuraavasti:

1. Liitä shunttivastus ja kuormitusjännite mikropiirin differentiaalitulotapiin (IN- ja IN +)
2. Jännitteen vertailupiiri on kytkettävä REF-nastaan, piirin on oltava pieni impedanssi.
3. REF-tappi voidaan liittää sarjaan tai shunttiin jänniteohjearvoon tai suoraan mihin tahansa jännitesyöttöön.
4. Tarjoa virtalähde IC: lle V: n ja GND-nastan kautta.

Tuotos: Jos jännite ylittää jännitteen (Vs + 0,3 V) REF-nastassa, se vie eteenpäin nastojen REF ja Vs väliin kytketyn diodin.

Tulojen ja lähtöjen suodatus:

Tulo- ja lähtösignaalin suodatus on erittäin tärkeää viestintälaitteille ja piireille.

Tuloerotussignaalit yhteismoodijännitteellä voidaan vahvistaa korkean sivutunnistuksen aikana.

Laitteet voivat vahvistaa pieniä jännitteitä ja kohinaa erittäin korkealla tasolla shuntin yli, mikä voi johtaa virheeseen virranmittauksessa.

Mittaustarkkuuden parantamiseksi on tarpeen suodattaa virran tunnistuksen tulopolku.

Suodattimien toteutus voidaan tehdä lisäämällä suodatinvastus kuvan osoittamalla tavalla.

Väärä suodatinvastuksen valinta voi johtaa epätarkkaan vahvistukseen. On suositeltavaa, että tulovastuksen arvo on pienempi tai yhtä suuri kuin 10Ω.

Kondensaattori voidaan lisätä vastaamaan shuntivastuksen aikavakiota. Suurtaajuisen kohinan suodattamiseksi kondensaattorin arvo tulisi nostaa arvoon, joka tuottaa vaaditun suodatuksen.

30 volttia ylittävät transientit:

NCS21xR tarjoaa mahdollisuuden suunnitella piiri sovelluksille, joiden transienttinen yhteismoodijännite on yli 30 volttia.

TO Zener-diodi tai transienttiohjauksen (TVS) diodit voidaan sijoittaa ulkoisella tulovastuksella 10Ω. Diodien korjaamiseen on kaksi vaihtoehtoa:

Vaihtoehto yksi: Kiinnitä yksi TVS-diodi kahdella diodilla vahvistimen poikki alla vihreällä korostettuna alla olevassa kuvassa:

Vaihtoehto 2: Lisää TVS-diodeihin alla olevan kuvan sinisenä korostettuna

NCS21xR: n sammuttaminen:

TO logiikkaportti tai MOSFET virtakytkin tai a transistorin lukitus voidaan konfiguroida NCS21xR: n OUT-nastalla katkaisemaan virran IC: lle ja suojaamaan siihen liittyvät piirit havaitulta nykyiseltä tilanteelta.