Circuito de monitoreo y detección de corriente de precisión usando IC NCS21xR

Pruebe Nuestro Instrumento Para Eliminar Los Problemas





Si está buscando monitores de derivación actuales o amplificadores de detección de corriente, ha llegado a la página correcta.

El monitor de derivación actual es un amplificador de instrumentación que siente la corriente a través de una resistencia de derivación en un sistema y la convierte en una salida de señal lógica para activar un dispositivo de conmutación, como un relé, un transistor o un SCR.



El dispositivo de conmutación se usa para cortar o apagar la causa del aumento de corriente a través de la resistencia de derivación, asegurando así la protección del dispositivo que está siendo monitoreado por el amplificador sensor.

Por qué necesitamos la detección de corriente y dónde podemos usar los monitores de derivación actuales:



Si usted es un aficionado, electricista, estudiante o un ingeniero profesional, 'NCS21xR y NCV21xR' La familia de circuitos integrados de ON Semiconductor son la mejor solución para usted.

Estos son los monitores de salida de voltaje y derivación de corriente que pueden monitorear los voltajes a través de la resistencia de derivación.

Independientemente de la fuente de alimentación, el amplificador operacional NCS21 puede medir el voltaje de -0,3 a 26 V en modo común. Para medir o detectar la corriente en un circuito, tiene dos opciones:

La detección del lado bajo es la técnica más fácil y económica en la que puede conectar un amplificador operacional .

los circuito de detección de corriente se puede conectar entre la carga y la tierra. En amplificadores operacionales discretos (amplificador operacional), conectar la derivación con tierra puede introducir ruido, pero este problema se resuelve en NCS21xR.

Mientras se encuentra en la detección de corriente del lado alto, el circuito del monitor debe conectarse entre el suministro y la carga.

El NCS21xR IC es muy útil para detectar la corriente tanto de las técnicas del lado alto como del lado bajo.

La serie de circuitos integrados NCS21xR son monitores de derivación de corriente de alta sensibilidad, que se pueden utilizar para aplicaciones de detección de corriente precisas.

Características sobresalientes:

Algunas características clave de los circuitos integrados NCS21xR y NCV son las siguientes:

  • Voltajes de funcionamiento + 2,2 V a + 26 V
  • Rango muy diverso de temperatura de funcionamiento (-40 ° C a + 125 ° C)
  • Consumo de corriente 40 µA a 80 µA IC más adecuado para dispositivos que funcionan con batería (sensores, computadora portátil, etc.)
  • Un buen rango dinámico de salida de carril a carril (RRO) para que el amplificador funcione con señales.
  • La baja desviación de compensación (0,5 µ V / ° C) lo hace ideal para una variedad de aplicaciones portátiles y de precisión.
  • Requiere un voltaje de compensación muy bajo ± 35 µ V en la entrada para hacer que la salida sea 0.

Funcionalidades y configuración del PIN:

Los circuitos integrados NCS21xR y NVC21xR están disponibles en dos paquetes de configuración, SC70-6 y UQFN10, como se muestra en la imagen.

Los pines IN- e IN + deben conectarse a través de la resistencia de derivación en el circuito. Los pines Vs y GND son para la alimentación del IC para su funcionamiento.

El pin OUT está designado para la señal de salida del amplificador.

El pin REF debe conectarse a tierra en operación unidireccional y en operación bidireccional REF debe conectarse con el circuito de referencia de voltaje.

Cómo seleccionar la resistencia de derivación:

La selección de la resistencia de derivación es el factor clave para obtener la medición de corriente precisa.

La precisión de la medición de corriente depende del tamaño y el valor de la resistencia en derivación.

Si selecciona el valor más grande de resistencia, puede obtener una medición más precisa, pero la resistencia más grande podría introducir pérdidas de corriente.

El fabricante recomienda utilizar la resistencia de cuatro terminales.

Ofrecerá 2 terminales para la ruta de corriente en el circuito y dos terminales para la ruta de detección de voltaje para que el amplificador detecte.

Operación unidireccional:

En el funcionamiento unidireccional, la corriente fluye solo en una dirección, como las fuentes de alimentación y los circuitos de control de la corriente de carga. Para conectar el NCS21 para operación unidireccional, siga los siguientes pasos:

  1. Conecte la resistencia de derivación y la fuente de alimentación de carga a los pines de entrada diferencial del IC.
  2. Conecte el pin REF con tierra.
  3. Proporciona fuente de alimentación para IC a través de Vs y pin GND. IC se puede alimentar desde una fuente de alimentación separada o la misma fuente de alimentación de la carga.
  4. Si desea detectar la corriente de cortocircuito en la fuente de alimentación de carga, utilice la fuente de alimentación separada para el IC.

Salida 1: Si el pin REF está conectado a tierra y no hay corriente pasando a través de la resistencia de derivación, la salida del NCS21xR estará dentro de los 50 mV.

Salida 2: Cuando hay corriente pasando a través de la resistencia en derivación, la salida será de hasta 200 mV del voltaje de suministro aplicado VS.

Operación bidireccional:

En el monitor de derivación de corriente bidireccional, el circuito funciona con voltajes de modo común tanto negativo como positivo.

Los circuitos de monitor de derivación de corriente bidireccionales se utilizan en el sistema de carga de la batería para detectar la corriente en ambas direcciones (durante la carga y descarga).

La salida en operación bidireccional varía entre voltajes negativos y positivos alrededor de un voltaje de polarización aplicado en el pin REF. Para el funcionamiento bidireccional, los pines del NCDS21xR deben conectarse de la siguiente manera:

  1. Conecte la resistencia de derivación y la fuente de alimentación de carga a los pines de entrada diferencial (IN- e IN +) del IC
  2. El circuito de referencia de voltaje se conectará al pin REF, el circuito debe ser de baja impedancia.
  3. El pin REF se puede conectar en serie o en derivación a la referencia de voltaje o directamente a cualquier suministro de voltaje.
  4. Proporciona fuente de alimentación para IC a través de Vs y pin GND.

Producción: Si el voltaje excede el voltaje (Vs + 0.3V) en el pin REF, entonces desviará hacia adelante el diodo conectado entre los pines REF y Vs.

Filtrado de entrada y salida:

El filtrado de la señal de entrada y salida es muy importante para los dispositivos y circuitos de comunicación.

Las señales diferenciales de entrada a voltaje de modo común se pueden amplificar durante la detección del lado alto.

Los dispositivos pueden amplificar los pequeños voltajes y el ruido a un nivel muy alto a través de la derivación, lo que puede resultar en un error en la medición de la corriente.

Para mejorar la precisión de la medición, es necesario filtrar la ruta de entrada de la detección de corriente.

La implementación de filtros se puede hacer agregando la resistencia de filtro como se muestra en la figura.

La selección incorrecta de la resistencia de filtro puede dar lugar a una ganancia inexacta. Se recomienda que el valor de la resistencia de entrada sea menor o igual a 10 Ω.

Se puede agregar un capacitor para igualar la constante de tiempo de la resistencia en derivación. Para filtrar un ruido de alta frecuencia, el valor del condensador debe aumentarse a un valor que proporcione el filtrado requerido.

Transitorios superiores a 30 voltios:

NCS21xR ofrece la capacidad de diseñar el circuito para las aplicaciones que tienen voltajes transitorios de modo común de más de 30 voltios.

A diodo Zener o diodos de supresión de voltaje transitorio (TVS) se pueden colocar con una resistencia de entrada externa de 10 Ω. Tienes dos opciones para arreglar los diodos:

Opción uno: fije un solo diodo TVS con dos diodos en el amplificador como se resalta en verde en la siguiente figura:

Opción 2: agregar a los diodos TVS como se resalta en azul en la siguiente figura

Apagado del NCS21xR:

A puerta lógica o MOSFET interruptor de encendido, o un enclavamiento del transistor se puede configurar con el pin OUT del NCS21xR para desconectar la alimentación del IC y proteger los circuitos asociados de la situación de sobrecorriente detectada.




Anterior: Haga esta caja de altavoz de refuerzo de graves Siguiente artículo: Evite la formación de arcos del relé mediante circuitos amortiguadores RC