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功率电路交/直电流检测常用方案(转)

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发表于 2014-5-19 15:15:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

         

一、    串电阻检测

优点:电路结构清晰,成本低,实时性好,精度较高;

缺点:温漂较大,无隔离效果,量程较大时,需要分多个挡来处理结果,容易受GND地的干扰;


总结:一般的产品都可以用该方案解决。实际调试过程中,信号容易受地线干扰,通过PCB合理的布局跟软件的滤波处理,能解决干扰的问题。另外,当电流量程较大时,需要做两级甚至两级以上的处理(原因:采样电阻小,小电流的时候,信号很难采集到;采样电阻曾大时,大电流的时候超过运放的电压)

二、    电流互感器检测

电磁式电流互感器优点:结构简单可靠,寿命较长,便于维护。价格较低。

电磁式电流互感器缺点:重量大。不能用于高频检测。精度较低。

三、   厂商方案

a)AVAGO的光耦隔离放大器。

b)TI的电容式隔离放大器

c)ADI的西格玛德尔塔式隔离放大器。

d)基于霍尔感应原理的电流检测专用芯片(ACS712为例讲解

1)命名说明:ACS712ELCTR-20A-T为例

A     Allegro

CS    current sensor

712   part number

E 温度等级, Allegro温度等级常用的 S(-20~85) E(-40~85)  K(-40~125) L(-40~150)

LC    封装

TR    包装,TR为卷带盘装

20A   量程

T     符合环保要求

2)ACS712主要特点

l  80KHZ带宽

l  总输出误差为1.5%

l  采用小型贴片SOIC8封装

l  1.2mΩ内部电阻

l  左侧大电流引脚(PIN1-4)与右侧低电压引脚(PIN5-8)最小绝缘电压为2100V

l  5V单电压工作

l  出厂时精准校准

l  该器件不可应用于汽车领域

3)原理与应用领域

原理与简介:该芯完全基于霍尔感应的原理设计,由一个精确的低偏移线性霍尔传感器电路与位于接近IC表面的铜箔组成(如下图所示),电流流过铜箔时,产生一个磁场, 霍尔元件根据磁场感应出一个线性的电压信号,经过内部的放大、滤波、斩波与修正电路,输出一个电压信号,该信号从芯片的第七脚输出,直接反应出流经铜箔电流的大小。ACS712根据尾缀的不一样,量程分为三个规格:±5A、±20A、±30A输入与输出在量程范围内为良好的线性关系,其系数Sensitivity分别为,185 mV/A、100 mV/A、66mV/A。因为斩波电路的原因,其输出将加载于0.5*Vcc上。ACS712的Vcc电源 一般建议采用5V。输出与输入的关系为Vout=0.5Vcc+Ip*Sensitivity。一般输出的电压信号介于0.5V~4.5V之间。

            

典型的应用:电机领域,载荷检测和管理,开关电源领域,和各种电子产品过电流故障保护。

4)性能特点:






5)输入电流与输出电压对应曲线及计算公式:

  a. ACS712ELCTR-05B电流电压对应关系如下图,Ip=0A即没有输入电流的时候,对应输出电压为2.5V.精确度为185mV/A即为图中斜线的斜率。取VCC=5V,计算公式为:

              Vout = 2.5 + 0.185*Ip

b. ACS712ELCTR-20A电流电压对应关系如下图,精确度为100mV/A即为图中斜线的斜率。取VCC=5V,计算公式为:

              Vout = 2.5 + 0.1*Ip


b. ACS712ELCTR-30A电流电压对应关系如下图,精确度为66mV/A即为图中斜线的斜率。取VCC=5V,计算公式为:

              Vout = 2.5 + 0.066*Ip


6)典型应用




A-D转换器.用更简单的解决方案取代电流互感器ACS电路. C1是一个函数的负载电阻和滤波所需的.如果期望的充分的范围内,R1可以省略.

应用5  10 A的过流故障锁存器.故障阈值由R1R2.电路闭锁过流故障,并持有它,直到5 V轨断电


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 楼主| 发表于 2014-5-19 15:25:41 | 显示全部楼层
ACS712,隔离电流检测的单芯片解决方案
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发表于 2014-5-19 16:56:04 | 显示全部楼层
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发表于 2014-6-9 17:06:24 | 显示全部楼层
Ding Ding.............
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发表于 2016-5-29 06:18:29 | 显示全部楼层
在下多多感谢!
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