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高側(cè)電流檢測放大器在高電壓下工作

2388713 2022-11-18 | pdf | 102.5KB | 次下載 | 免費

資料介紹

測量執(zhí)行器或電機中電流的最簡單技術(shù)是通過感測負(fù)載和地之間添加的小電阻元件兩端的電壓降來監(jiān)測其接地電流。由于該設(shè)備及其相關(guān)電子設(shè)備共享相同的地電位，因此您只需放大地電流信號即可。測量執(zhí)行器或電機中電流的最簡單技術(shù)是通過感測負(fù)載和地之間添加的小電阻元件兩端的電壓降來監(jiān)測其接地電流。由于該設(shè)備及其相關(guān)電子設(shè)備共享相同的地電位，因此您只需放大地電流信號即可。然而，該方法無法檢測到設(shè)備對地短路，這會使高端驅(qū)動電路過載。為了減輕這種潛在的故障情況，高側(cè)電流監(jiān)控器將檢測電流監(jiān)控器下游的短路和類似故障。然而，該方法無法檢測到設(shè)備對地短路，這會使高端驅(qū)動電路過載。為了減輕這種潛在的故障情況，高側(cè)電流監(jiān)控器將檢測電流監(jiān)控器下游的短路和類似故障。高端電流監(jiān)控具有優(yōu)勢，但由于缺乏能夠處理工業(yè)中使用的高電壓水平（從 24V 到數(shù)百伏特）的設(shè)備，其使用受到限制。現(xiàn)成的設(shè)備可以在 32V 和 76VDC 下工作，但即使是 76VDC 也不足以滿足許多應(yīng)用。高端電流監(jiān)控具有優(yōu)勢，但由于缺乏能夠處理工業(yè)中使用的高電壓水平（從 24V 到數(shù)百伏特）的設(shè)備，其使用受到限制。現(xiàn)成的設(shè)備可以在 32V 和 76VDC 下工作，但即使是 76VDC 也不足以滿足許多應(yīng)用。圖 1圖 1顯示了一種使標(biāo)準(zhǔn) 32V 設(shè)備適用于任何電壓電平的簡單方法，但要受外部組件的限制。（顯示的組件支持 130V。）對于大于 30mA 的負(fù)載電流，精度優(yōu)于 1%。顯示了一種使標(biāo)準(zhǔn) 32V 設(shè)備適用于任何電壓電平的簡單方法，但要受外部組件的限制。（顯示的組件支持 130V。）對于大于 30mA 的負(fù)載電流，精度優(yōu)于 1%。圖 1. 所示組件使 36V 高側(cè)電流監(jiān)控 IC (U1) 能夠在高達(dá) 130V 的共模電壓下工作。（對于更高的電壓，按照文本中的建議重新調(diào)整 R1 的大小。）圖 1. 所示組件使 36V 高側(cè)電流監(jiān)控 IC (U1) 能夠在高達(dá) 130V 的共模電壓下工作。（對于更高的電壓，按照文本中的建議重新調(diào)整 R1 的大小。）選擇 U1 是因為其電流輸出級，它可以輕松實現(xiàn)將輸出信號電平轉(zhuǎn)換為地電平所需的電流鏡。然后，可以使用 A/D 轉(zhuǎn)換器或比較器輕松監(jiān)控以地為參考的信號。選擇 U1 是因為其電流輸出級，它可以輕松實現(xiàn)將輸出信號電平轉(zhuǎn)換為地電平所需的電流鏡。然后，可以使用 A/D 轉(zhuǎn)換器或比較器輕松監(jiān)控以地為參考的信號。在此應(yīng)用中，施加到負(fù)載的電流在存在 130VDC 共模電平時受到監(jiān)控。首先，確保 Rs+、Rs- 和 V+ 引腳不違反 U1 的絕對最大額定值（相對于 GND 引腳為 36VDC）。為此，24V 齊納二極管 Z1 將 V+、Rs+ 和 GND 引腳之間的電壓限制為 24V。因此，這些引腳之間的典型電壓為 24V 減去 Q1 的 Vbe，即 23.3V。在此應(yīng)用中，施加到負(fù)載的電流在存在 130VDC 共模電平時受到監(jiān)控。首先，確保 Rs+、Rs- 和 V+ 引腳不違反 U1 的絕對最大額定值（相對于 GND 引腳為 36VDC）。為此，24V 齊納二極管 Z1 將 V+、Rs+ 和 GND 引腳之間的電壓限制為 24V。因此，這些引腳之間的典型電壓為 24V 減去 Q1 的 Vbe，即 23.3V。該電路的 Izener 約為 700μA。注意：制造商建議的偏置電流為 500μA，但齊納二極管的 di/dt 斜率在 300μA 以下變?yōu)樨?fù)值，這會引入噪聲甚至振蕩（該電路的 Izener 約為 700μA。注意：制造商建議的偏置電流為 500μA，但齊納二極管的 di/dt 斜率在 300μA 以下變?yōu)樨?fù)值，這會引入噪聲甚至振蕩（圖 2圖 2