Precíziós áramérzékelő és -figyelő áramkör IC NCS21xR segítségével

Ha aktuális söntmonitorokat vagy áramérzékelő erősítőket keres, akkor a megfelelő oldalon landolt.

A jelenlegi söntmonitor egy műszeres erősítő, amely érzékeli az áramot a rendszer söntellenállásán keresztül, és logikai kimenetké alakítja, hogy egy kapcsolóeszközt, például relét, tranzisztort vagy SCR-t indítson.

A kapcsolóberendezést arra használják, hogy a söntellenálláson levő növekvő áram okát lekapcsolja vagy leállítsa, ezáltal biztosítva az érzékelő erősítő által figyelt eszköz védelmét.

Miért van szükségünk az aktuális érzékelésre, és hol használhatjuk az aktuális shunt monitorokat:

• Energiagazdálkodás in DC-DC átalakítók és alacsony lemorzsolódás (LDO) feszültségszabályozók
• Notebook, táblagépek és egyéb kommunikációs eszközök.
• Elektromos járművek
• Akkumulátortöltők figyelje a töltést és a lemerülést .
• A mágnesszelep helyes elhelyezésének beállítása az áramkörökben
• A motor és a motor teljesítményigényének figyelemmel kísérése szabályozni a sebességet a motorvezérlő rendszerben.
• Érzékelje az áramot a rendellenes hirtelen védelem érdekében áramerősség a rendszerben, ami károsíthatja a rendszert.
• Érzékelje az áramlást és mérje meg a teljesítményt wattmérővel.

Akár hobbi, villanyszerelő, hallgató vagy profi mérnök a »NCS21xR és NCV21xR« az ON Semiconductor IC-családja a legjobb megoldás az Ön számára.

Ezek azok a feszültség kimeneti és áram sönt monitorok, amelyek figyelemmel kísérhetik a sönt ellenállás feszültségét.

A tápfeszültségtől függetlenül az NCS21 op erősítő -0,3 és 26 V közötti feszültséget képes mérni közös üzemmódban. Az áramkör áramának mérésére vagy érzékelésére két lehetőség áll rendelkezésre:

Az alacsony oldalsó érzékelés a legegyszerűbb és olcsó technika, ahol egyszerűt csatlakoztathat műveleti erősítő .

A áramérzékelő áramkör összekapcsolható a teher és a talaj között. Diszkrét működési erősítőkben (Op Amp) a sönt földdel összekötő csatlakozása okozhatja a zajt, de ezt a kérdést az NCS21xR megoldja.

Nagy oldaláram érzékelés közben a monitor áramkört össze kell kapcsolni a táp és a terhelés között.

Az NCS21xR IC nagyon hasznos az áram érzékeléséhez mind a magas, mind az alacsony oldali technikákból.

Az NCS21xR IC-k nagy érzékenységű áram söntmonitorok, amelyek pontos áramérzékelési alkalmazásokhoz használhatók.

Legfontosabb jellemzői:

Az NCS21xR és NCV IC-k néhány legfontosabb jellemzője a következő:

• Üzemi feszültségek + 2,2 V és + 26 V között
• Nagyon változatos üzemi hőmérséklet-tartomány (-40 ° C és + 125 ° C között)
• Áramfogyasztás 40–80 μA, a legalkalmasabb IC akkumulátorral működtetett eszközökhöz (érzékelők, notebook stb.)
• A sín-sín kimenet (RRO) jó dinamikus tartománya az erősítő számára a jelek kezeléséhez.
• Az alacsony eltolású sodródás (0,5 µ V / ° C) ideális a precíziós és hordozható alkalmazások széles körében.
• Ahhoz, hogy a kimenet 0 legyen, a bemenetnél nagyon alacsony ± 35 µ V eltolási feszültségre van szükség.

PIN funkciók és konfiguráció:

Az NCS21xR és NVC21xR IC-k két konfigurációs csomagban kaphatók, az SC70-6 és az UQFN10, ahogy a képen látható.

Az IN- és IN + csapokat az áramkör söntellenállásán kell összekötni. A Vs és a GND csapok az IC áramellátásához működnek.

Az OUT tű az erősítő kimeneti jele számára van kijelölve.

A REF csapot egyirányú üzemben kell csatlakoztatni a földdel, és kétirányú működés esetén a REF-et feszültség-referencia áramkörrel kell összekötni.

A shunt ellenállás kiválasztása:

A söntellenállás kiválasztása a kulcstényező a pontos áramméréshez.

Az árammérés pontossága a söntellenállás méretétől és értékétől függ.

Ha az ellenállás nagyobb értékét választja, akkor pontosabb mérést kaphat, de a nagyobb ellenállás megadhatja az áramveszteségeket.

A gyártó javasolja a négy kapocsellenállás használatát.

2 terminált kínál az áramkör aktuális útjához, és két csatlakozót az erősítő érzékeléséhez szükséges feszültségérzékelési útvonalhoz.

Egyirányú működés:

Egyirányú üzemben az áram csak egy irányban áramlik, mint például a tápegységek és a terhelésáram-ellenőrző áramkörök. Az NCS21 egyirányú működéshez történő csatlakoztatásához tegye a következőket:

1. Csatlakoztassa a söntellenállást és a terhelés tápellátását az IC differenciál bemeneti csapjaihoz.
2. Csatlakoztassa a REF csapot a földdel.
3. Biztosítsa az áramellátást az IC-hez a Vs és a GND csapokon keresztül. Az IC táplálható külön tápegységről vagy a terhelés azonos tápegységéről.
4. Ha rövidzárlati áramot szeretne észlelni a terheléses tápegységen, akkor használja az IC külön tápellátását.

1. kimenet: Ha a REF csap földelt és nincs áram, amely áthalad a söntellenálláson, akkor az NCS21xR kimenete 50 mV-n belül lesz.

2. kimenet: Amikor a söntellenálláson áthaladó áram van, a kimenet legfeljebb 200 VV lesz az alkalmazott VS tápfeszültségtől.

Kétirányú működés:

Kétirányú áramú shunt monitor esetén az áramkör negatív és pozitív közös üzemmódú feszültségen is működik.

Kétirányú áram sönt monitor áramköröket használnak az akkumulátor töltőrendszerében az áram észleléséhez mindkét irányban (töltés és kisütés közben).

A kétirányú működés kimenete negatív és pozitív feszültségek között változik a REF csapon alkalmazott feszültség körül. Kétirányú működéshez az NCDS21xR csapjait az alábbiak szerint kell csatlakoztatni:

1. Csatlakoztassa a söntellenállást és a terhelési tápellátást az IC differenciál bemeneti csapjaihoz (IN- és IN +)
2. A feszültség referencia áramkört a REF tűhöz kell csatlakoztatni, az áramkörnek alacsony impedanciájúnak kell lennie.
3. A REF tű sorosan vagy söntként csatlakoztatható a feszültségreferenciához vagy közvetlenül bármely feszültségellátáshoz.
4. Biztosítsa az áramellátást az IC-hez a Vs és a GND csapokon keresztül.

Kimenet: Ha a feszültség meghaladja a feszültséget (Vs + 0,3 V) a REF tüskénél, akkor az előre torzítja a REF és Vs csapok közé kapcsolt diódát.

A bemenet és a kimenet szűrése:

A bemeneti és kimeneti jel szűrése nagyon fontos a kommunikációs eszközök és áramkörök számára.

A bemeneti differenciáljelek közös üzemmódú feszültségen felerősíthetők a magas oldali érzékelés során.

Az eszközök erősen felerősíthetik a kis feszültségeket és zajt a söntön, ami hibát eredményezhet az áram mérésében.

A mérés pontosságának javítása érdekében szűrni kell az áramérzékelés bemeneti útvonalát.

A szűrők megvalósítása a szűrőellenállás hozzáadásával történhet, az ábra szerint.

A szűrőellenállás helytelen kiválasztása pontatlan erősítéshez vezethet. Javasoljuk, hogy a bemeneti ellenállás értéke legfeljebb 10Ω legyen.

Egy kondenzátor hozzáadható, hogy megfeleljen a söntellenállás időállandójának. A magas frekvenciájú zaj szűréséhez a kondenzátor értékét meg kell növelni egy olyan értékre, amely biztosítja a szükséges szűrést.

30 Voltot meghaladó átmenetek:

Az NCS21xR lehetővé teszi az áramkör tervezését olyan alkalmazásokhoz, amelyek átmeneti közös üzemmódú feszültsége meghaladja a 30 V-ot.

NAK NEK zener dióda vagy tranziens feszültségcsökkentő (TVS) diódák 10Ω-os külső bemeneti ellenállással helyezhetők el. Két lehetősége van a diódák kijavítására:

Első lehetőség: Rögzítsen egyetlen TVS-diódát két diódával az erősítőn, az alábbi ábrán zöld színnel kiemelve:

2. lehetőség: Adja hozzá a TVS diódákhoz, ahogyan az alábbi ábrán kék színnel kiemelte

Az NCS21xR kikapcsolása:

NAK NEK logikai kapu vagy MOSFET főkapcsoló, vagy a tranzisztor reteszelése konfigurálható az NCS21xR OUT csatlakozójával, hogy kikapcsolja az áramellátást az IC-nek, és megvédje a kapcsolódó áramkört az észlelt túlzott helyzetektől.