หากคุณกำลังมองหามอนิเตอร์ปัดกระแสหรือแอมพลิฟายเออร์ความรู้สึกปัจจุบันคุณมาถึงหน้าที่ถูกต้อง
Current shunt monitor เป็นแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดซึ่ง รับรู้กระแส ข้ามตัวต้านทานแบบแบ่งในระบบและแปลงเป็นเอาต์พุตสัญญาณลอจิคัลสำหรับทริกเกอร์อุปกรณ์สวิตชิ่งเช่นรีเลย์ทรานซิสเตอร์หรือ SCR
อุปกรณ์สวิตชิ่งใช้เพื่อตัดหรือปิดสาเหตุของกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในตัวต้านทานแบบแบ่งดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าจะมีการป้องกันอุปกรณ์ที่กำลังตรวจสอบโดยแอมพลิฟายเออร์ตรวจจับ
เหตุใดเราจึงต้องการการตรวจจับปัจจุบันและสถานที่ที่เราสามารถใช้จอภาพปัดปัจจุบัน:
- การจัดการพลังงานใน ตัวแปลง DC-DC และ การออกกลางคันต่ำ (LDO) ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
- โน้ตบุ๊กแท็บเล็ตและอุปกรณ์สื่อสารอื่น ๆ
- ยานยนต์ไฟฟ้า
- เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ถึง ตรวจสอบการชาร์จและการคายประจุ .
- เพื่อปรับตำแหน่งโซลินอยด์ที่ถูกต้องในวงจร
- เพื่อตรวจสอบความต้องการพลังงานของมอเตอร์และ ควบคุมความเร็ว ในระบบควบคุมมอเตอร์
- ตรวจจับกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันความผิดปกติอย่างกะทันหัน กระแสไฟกระชาก ในระบบซึ่งอาจทำให้ระบบเสียหาย
- รับรู้การไหลของกระแสและวัดวัตต์ผ่านวัตต์มิเตอร์
ไม่ว่าคุณจะเป็นงานอดิเรกช่างไฟฟ้านักเรียนหรือวิศวกรมืออาชีพ “ NCS21xR และ NCV21xR” ตระกูล IC จาก ON Semiconductor เป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับคุณ
นี่คือเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าและมอนิเตอร์ปัดกระแสซึ่งสามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานแบบปัด
ไม่ว่าแหล่งจ่ายไฟ NCS21 op amp สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้ตั้งแต่ -0.3 ถึง 26V ที่โหมดทั่วไป ในการวัดหรือตรวจจับกระแสไฟฟ้าในวงจรคุณมีสองทางเลือก:
การตรวจจับด้านต่ำเป็นเทคนิคที่ง่ายที่สุดและราคาไม่แพงซึ่งคุณสามารถเชื่อมต่อแบบธรรมดาได้ เครื่องขยายเสียงในการทำงาน .
วงจรตรวจจับกระแสไฟฟ้า สามารถเชื่อมต่อระหว่างโหลดและกราวด์ ในแอมพลิฟายเออร์การทำงานแบบไม่ต่อเนื่อง (Op Amp) ที่เชื่อมต่อ shunt กับกราวด์อาจทำให้เกิดเสียงรบกวน แต่ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วใน NCS21xR
ในขณะที่ตรวจจับกระแสไฟฟ้าด้านสูงควรต่อวงจรจอภาพระหว่างแหล่งจ่ายและโหลด
NCS21xR IC มีประโยชน์มากสำหรับการตรวจจับกระแสจากทั้งเทคนิคด้านสูงและด้านต่ำ
ซีรีส์ NCS21xR ICs เป็นจอภาพแบบแบ่งกระแสที่มีความไวสูงซึ่งสามารถใช้สำหรับการตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่แม่นยำ
คุณสมบัติเด่น:
คุณสมบัติที่สำคัญบางประการของ NCS21xR และ NCV ICs มีดังต่อไปนี้:
- แรงดันไฟฟ้าขณะทำงาน + 2.2V ถึง + 26V
- ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่หลากหลายมาก (-40 ° C ถึง + 125 ° C)
- การบริโภคปัจจุบัน 40µA ถึง 80µA IC ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ (เซ็นเซอร์โน้ตบุ๊ก ฯลฯ )
- ช่วงไดนามิกที่ดีของเอาต์พุตแบบรางต่อราง (RRO) สำหรับแอมพลิฟายเออร์เพื่อทำงานกับสัญญาณ
- ค่าชดเชยต่ำ (0.5 µ V / ° C) ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำและพกพาได้หลากหลาย
- ต้องใช้แรงดันออฟเซ็ตต่ำมาก± 35 µ V ที่อินพุตเพื่อทำให้เอาต์พุตเป็น 0
ฟังก์ชัน PIN และการกำหนดค่า:
NCS21xR และ NVC21xR ICs มีอยู่ในแพ็คเกจการกำหนดค่าสองชุดคือ SC70-6 และ UQFN10 ดังที่แสดงในภาพ
จะต้องเชื่อมต่อพิน IN- และ IN + ผ่านตัวต้านทานแบบแบ่งในวงจร หมุด Vs และ GND ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับ IC สำหรับการทำงาน
ขา OUT ถูกกำหนดไว้สำหรับสัญญาณเอาต์พุตจากเครื่องขยายเสียง
ต้องต่อขา REF กับกราวด์ในการทำงานทิศทางเดียวและในการทำงานแบบสองทิศทางควรเชื่อมต่อ REF กับวงจรอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า
วิธีเลือกตัวต้านทานแบบ Shunt:
การเลือกตัวต้านทานแบบปัดเป็นปัจจัยสำคัญในการวัดกระแสที่แม่นยำ
ความแม่นยำของการวัดกระแสขึ้นอยู่กับขนาดและค่าของตัวต้านทานแบบปัด
หากคุณเลือกค่าตัวต้านทานที่มากขึ้นคุณอาจได้รับการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น แต่ความต้านทานที่มากขึ้นอาจทำให้เกิดการสูญเสียในปัจจุบัน
ขอแนะนำโดยผู้ผลิตให้ใช้ตัวต้านทานขั้วสี่ตัว
มันจะมี 2 ขั้วสำหรับเส้นทางปัจจุบันในวงจรและสองขั้วสำหรับเส้นทางการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าสำหรับเครื่องขยายเสียงเพื่อรับรู้
การทำงานทิศทางเดียว:
ในการทำงานทิศทางเดียวกระแสจะไหลไปในทิศทางเดียวเช่นแหล่งจ่ายไฟและวงจรตรวจสอบกระแสโหลด ในการเชื่อมต่อ NCS21 สำหรับการทำงานแบบทิศทางเดียวให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:
- เชื่อมต่อความต้านทานการปัดและแหล่งจ่ายไฟเข้ากับพินอินพุตที่แตกต่างกันของ IC
- เชื่อมต่อขา REF กับกราวด์
- จัดหาแหล่งจ่ายไฟสำหรับ IC ผ่านขา Vs และ GND IC สามารถใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากหรือแหล่งจ่ายไฟเดียวกันของโหลด
- หากคุณต้องการตรวจจับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรบนแหล่งจ่ายไฟให้ใช้แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากสำหรับ IC
เอาต์พุต 1: หากขา REF ต่อสายดินและไม่มีกระแสไฟฟ้าผ่านความต้านทานการปัดเอาต์พุตของ NCS21xR จะอยู่ภายใน 50mV
เอาต์พุต 2: เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านความต้านทานการปัดเอาต์พุตจะสูงถึง 200mV ของแรงดันไฟฟ้า VS ที่ใช้
การทำงานแบบสองทิศทาง:
ในจอภาพแบ่งกระแสสองทิศทางวงจรจะทำงานที่แรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปทั้งเชิงลบและเชิงบวก
วงจรตรวจสอบกระแสไฟฟ้าแบบสองทิศทางใช้ในระบบชาร์จแบตเตอรี่เพื่อตรวจจับกระแสไฟฟ้าทั้งสองทิศทาง (ระหว่างการชาร์จและการคายประจุ)
เอาต์พุตในการทำงานแบบสองทิศทางจะแตกต่างกันไประหว่างแรงดันไฟฟ้าเชิงลบและเชิงบวกรอบ ๆ แรงดันไบอัสที่ใช้ที่ขา REF สำหรับการทำงานแบบสองทิศทางควรเชื่อมต่อพินของ NCDS21xR ดังนี้:
- เชื่อมต่อความต้านทานการปัดและแหล่งจ่ายไฟเข้ากับพินอินพุตที่แตกต่างกัน (IN- และ IN +) ของ IC
- วงจรอ้างอิงแรงดันต้องเชื่อมต่อกับขา REF วงจรต้องมีความต้านทานต่ำ
- ขา REF สามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือสลับไปยังการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าหรือโดยตรงกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าใดก็ได้
- จัดหาแหล่งจ่ายไฟสำหรับ IC ผ่านขา Vs และ GND
เอาท์พุต: หากแรงดันไฟฟ้าเกินแรงดันไฟฟ้า (Vs + 0.3V) ที่ขา REF มันจะส่งต่อไบแอสไดโอดที่เชื่อมต่อระหว่างหมุด REF และ Vs
การกรองอินพุตและเอาต์พุต:
การกรองสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตมีความสำคัญมากสำหรับอุปกรณ์สื่อสารและวงจร
สัญญาณอินพุทที่แตกต่างกันที่แรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปสามารถขยายได้ในระหว่างการตรวจจับด้านสูง
อุปกรณ์อาจขยายแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กและสัญญาณรบกวนในระดับที่สูงมากในส่วนแบ่งซึ่งอาจส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดกระแส
ในการปรับปรุงความแม่นยำของการวัดจำเป็นต้องกรองเส้นทางอินพุตของการตรวจจับปัจจุบัน
การใช้ตัวกรองทำได้โดยการเพิ่มตัวต้านทานตัวกรองดังแสดงในรูป
การเลือกตัวต้านทานตัวกรองผิดอาจทำให้ได้รับค่าตอบแทนที่ไม่ถูกต้อง ขอแนะนำว่าค่าของตัวต้านทานอินพุตควรน้อยกว่าหรือเท่ากับ10Ω
สามารถเพิ่มตัวเก็บประจุเพื่อให้ตรงกับค่าคงที่เวลาของตัวต้านทานแบบปัด ในการกรองสัญญาณรบกวนความถี่สูงค่าของตัวเก็บประจุควรเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่ให้การกรองที่ต้องการ
ชั่วคราวที่เกิน 30 โวลต์:
NCS21xR มีความสามารถในการออกแบบวงจรสำหรับแอพพลิเคชั่นที่มีแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปชั่วคราวมากกว่า 30 โวลต์
ถึง ซีเนอร์ไดโอด หรือไดโอดปราบปรามแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว (TVS) สามารถวางด้วยตัวต้านทานอินพุตภายนอก10Ω คุณมีสองทางเลือกในการแก้ไขไดโอด:
ทางเลือกที่หนึ่ง: แก้ไขไดโอด TVS ตัวเดียวที่มีไดโอดสองตัวในแอมพลิฟายเออร์เป็นสีเขียวที่ไฮไลต์ในรูปด้านล่าง:
ตัวเลือกที่ 2: เพิ่มไดโอด TVS เป็นสีน้ำเงินที่ไฮไลต์ในรูปด้านล่าง
การปิด NCS21xR:
ถึง ประตูลอจิก หรือ มอสเฟต สวิตช์ไฟหรือ สลักทรานซิสเตอร์ สามารถกำหนดค่าด้วยขา OUT ของ NCS21xR เพื่อปิดไฟไปที่ IC และป้องกันวงจรที่เกี่ยวข้องจากการตรวจพบในสถานการณ์ปัจจุบัน
คู่ของ: สร้างกล่องลำโพง Bass Booster นี้ ถัดไป: ป้องกันรีเลย์ Arcing โดยใช้วงจร RC Snubber
