מעגל חישה וניטור זרם דיוק באמצעות IC NCS21xR

אם אתם מחפשים מסכי שאנט נוכחיים או מגברי חוש חוש הנוכחי, נחתתם בעמוד הנכון.

צג שאנט הנוכחי הוא מגבר מכשור אשר חשה את הזרם על פני נגד שאנט במערכת, וממיר אותו לפלט אות לוגי להפעלת מכשיר מיתוג כזה ממסר, טרנזיסטור או SCR.

מכשיר המיתוג משמש לניתוק, או כיבוי הגורם לזרם העולה על פני הנגד, וכך מבטיח הגנה על המכשיר שעליו מפקח מגבר החישה.

מדוע אנו זקוקים לחישה הנוכחית והיכן נוכל להשתמש בצגי העדכונים הנוכחיים:

• ניהול כוח ב ממירי DC-DC ו נשירה נמוכה (LDO) וסת מתח
• מחברת, טאבלטים ומכשירי תקשורת אחרים.
• כלי רכב חשמליים
• מטענים לסוללה לפקח על הטעינה והפריקה .
• להתאמת מיקום הסולנואידים הנכון במעגלים
• כדי לפקח על דרישות ההספק של המנוע ושל לשלוט על המהירות במערכת בקרת מנוע.
• חש את הזרם כדי להגן על פתאום לא תקין גל של זרם במערכת, מה שעלול לפגוע במערכת.
• לחוש את הזרימה הנוכחית ולמדוד את הספק באמצעות מד וואט.

בין אם אתה חובב, חשמלאי, סטודנט או מהנדס מקצועי “NCS21xR ו- NCV21xR” משפחת ICs של ON Semiconductor הם הפיתרון הטוב ביותר עבורך.

אלה הם יציאת המתח וצגי העברת הזרם הנוכחיים אשר יכולים לפקח על המתחים על פני הנגד.

ללא קשר לאספקת החשמל, מגבר ה- NCS21 יכול למדוד את המתח מ -0.3 ל -26 וולט במצב משותף. כדי למדוד או לחוש את הזרם במעגל יש לך שתי אפשרויות:

חישה צדדית נמוכה היא הטכניקה הקלה והזולה ביותר שבה ניתן לחבר פשוט מגבר תפעולי .

ה מעגל חישה הנוכחי ניתן לחבר בין העומס לקרקע. במגברים תפעוליים בדידים (Op Amp) המחברים בין השאנט לקרקע עשויים להכניס את הרעש, אך בעיה זו נפתרה ב- NCS21xR.

בעוד בחישה של זרם צד גבוה, מעגל המוניטור צריך להיות מחובר בין האספקה ​​לעומס.

ICS21xR IC עוזר מאוד לחישת זרם משני הצדדים הגבוהים וגם מהטכניקות של הצד הנמוך.

סדרת ה- ICS21xR ICs הם צגי shunt הנוכחי בעלי רגישות גבוהה, אשר יכולים לשמש ליישומי חישת זרם מדויקים.

תכונות בולטות:

כמה תכונות עיקריות של ICS21xR ו- NCV ICs הן הבאות:

• מתח הפעלה + 2.2 וולט עד + 26 וולט
• טווח טווח פעולה מגוון מאוד (-40 ° C עד + 125 ° C)
• צריכת זרם 40 µA עד 80 µA IC המתאים ביותר למכשירים המופעלים באמצעות סוללות (חיישנים, מחשב נייד וכו ').
• טווח דינמי טוב של פלט מסילה למסילה (RRO) למגבר לעבוד על אותות.
• סחף אופסט נמוך (0.5 µ V / ° C) הופך אותו לאידיאלי למגוון יישומים מדויקים וניידים.
• דורש מתח אופסט נמוך מאוד ± 35 µ V בכניסה כדי לגרום לפלט להיות 0.

פונקציות PIN ותצורה:

ICS21xR ו- NVC21xR ICs זמינים בשתי חבילות תצורה, SC70-6 ו- UQFN10 כפי שמוצג בתמונה.

יש לחבר סיכות IN- ו- IN + על פני הנגד הצינורי במעגל. Vs וסיכות GND מיועדים לאספקת חשמל ל- IC לצורך הפעלה.

סיכה OUT מיועדת לאות הפלט מהמגבר.

יש לחבר את סיכת REF עם האדמה בתפעול חד כיווני ובפעולה דו כיוונית יש לחבר את ה- REF עם מעגל הפניה למתח.

כיצד לבחור נגד Shunt:

הבחירה בנגד התנגוד הוא גורם המפתח לקבלת מדידת הזרם המדויקת.

הדיוק של מדידת הזרם תלוי בגודל וערך של הנגד.

אם תבחר בערך הנגד הגדול יותר אתה עשוי לקבל את המדידה המדויקת יותר, אך ההתנגדות הגדולה יותר עשויה להכניס את ההפסדים הנוכחיים.

מומלץ על ידי היצרן להשתמש בארבעה נגדי המסוף.

הוא יציע שני מסופים לנתיב הנוכחי במעגל ושני טרמינלים לנתיב איתור מתח עבור המגבר לחוש.

פעולה חד כיוונית:

בפעולה חד כיוונית הזרם זורם רק לכיוון אחד כמו ספקי כוח ומעגלי ניטור זרם עומס. כדי לחבר את ה- NCS21 להפעלה חד כיוונית, בצע את הצעדים הבאים:

1. חבר את התנגדות הציד ואספקת החשמל לעומס לסיכות הכניסה ההפרשיות של ה- IC.
2. חבר את סיכת ה- REF עם האדמה.
3. ספק אספקת חשמל עבור IC דרך Vs וסיכה GND. ניתן להפעיל IC באמצעות ספק כוח נפרד או מאותו ספק כוח של העומס.
4. אם ברצונך לזהות זרם קצר במתן כוח העומס, השתמש באספקת החשמל הנפרדת עבור ה- IC.

פלט 1: אם סיכת REF מקורקעת ואין זרם העובר בהתנגדות שאנט, אז תפוקת ה- NCS21xR תהיה בטווח של 50mV.

פלט 2: כאשר יש זרם שעובר התנגדות שאנט, הפלט יהיה עד 200mV ממתח האספקה ​​המיושם VS.

מבצע דו כיווני:

במוניטור הזרמה דו-כיווני הנוכחי, המעגל פועל גם במתח מצב משותף שלילי וגם חיובי.

מעגלי צג שאנט זרם דו כיווני משמשים במערכת טעינת הסוללה כדי לזהות את הזרם לשני הכיוונים (במהלך טעינה ופריקה).

הפלט בפעולה דו-כיוונית משתנה בין מתח שלילי לחיובי סביב מתח הטיה המופעל על סיכת REF. להפעלה דו כיוונית יש לחבר את הפינים של NCDS21xR באופן הבא:

1. חבר את התנגדות הציד ואספקת החשמל לעומס לסיכות הכניסה הדיפרנציאליות (IN- ו- IN +) של ה- IC
2. מעגל התייחסות מתח יחובר לסיכה REF, המעגל חייב להיות עכבה נמוכה.
3. ניתן לחבר את סיכת REF בסדרה או להחליף להפניה למתח או ישירות לכל אספקת מתח.
4. ספק אספקת חשמל עבור IC דרך Vs וסיכה GND.

תְפוּקָה: אם המתח עולה על המתח (Vs + 0.3V) בסיכה REF, אז הוא יטות קדימה את הדיודה המחוברת בין הפינים REF ו- Vs.

סינון קלט ופלט:

סינון אות הכניסה והפלט חשוב מאוד להתקני תקשורת ומעגלים.

ניתן להגביר את אותות ההפרש של קלט במתח מצב משותף במהלך החישה בצד הגבוה.

המכשירים עשויים להגביר את המתחים והרעש הקטנים ברמה גבוהה מאוד על פני המחלף, מה שעלול לגרום לשגיאה במדידת הזרם.

כדי לשפר את דיוק המדידה יש ​​צורך לסנן את נתיב הקלט של החישה הנוכחית.

יישום מסננים יכול להיעשות על ידי הוספת נגד הפילטר כמוצג באיור.

בחירה לא נכונה של נגד הפילטר עלולה להוביל לרווח לא מדויק. מומלץ שערך נגדי הקלט יהיה קטן או שווה ל- 10Ω.

ניתן להוסיף קבל כדי להתאים את קבוע הזמן של הנגד. כדי לסנן רעש בתדירות גבוהה, יש להעלות את ערך הקבל לערך המספק את הסינון הנדרש.

חולפים העולים על 30 וולט:

NCS21xR מציע את היכולת לתכנן את המעגל עבור יישומים בעלי מתח מצב משותף חולף ביותר מ- 30 וולט.

ל דיודת זנר או דיודות דיכוי מתח חולף (TVS) ניתן למקם עם נגן כניסה חיצוני של 10Ω. יש לך שתי אפשרויות לתקן את הדיודות:

אפשרות ראשונה: תקן דיודת TVS יחידה עם שתי דיודות על פני המגבר כפי שהודגשה בירוק באיור למטה:

אפשרות 2: הוסף לדיודות TVS ככחול מודגש באיור שלמטה

כיבוי ה- NCS21xR:

ל שער ההיגיון אוֹ MOSFET מתג הפעלה, או א תפס טרנזיסטור ניתן להגדיר באמצעות סיכת ה- OUT של ה- NCS21xR כדי לכבות את החשמל ל- IC ולהגן על המעגלים הנלווים מפני המצב שנמצא על פני המצב הנוכחי.