tag 标签: 电流检测

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  • 热度 3
    2022-9-26 21:58
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    《深入浅出STC8增强型51单片机进阶攻略》——试读心得
    能参加到由面包板社区举办的《深入浅出 STC8 增强型 51 单片机进阶攻略 》书箱试读活动,感到非常荣幸。感谢主办方面包板社区,同时感谢作者龙顺宇先生给我了我们一种全新的阅读体验。 读书时接触的第一个单片机就是 STC (宏晶),当时知道有这种神奇的芯片可以按照设计者的想法去实现相应的功能感到非常的不可思议,通过后面的学习才知道这个神奇的芯片单片 机就像一台微型计算一样机集成了 随机存储器 RAM 、只读存储器 ROM 、多种 I/O 口和中断系统、定时器 / 计数器等功能,才能变得如此强大。 《深入浅出 STC8 增强型 51 单片机进阶攻略 》这本书也是基于这些基础单元由浅入深的讲解了 STC8 增强型系列单片机的功能。比较新颖的是作者龙顺宇老师,以各种非常形象生动故事开头,有提问,有举例 让读者有了极大兴趣,本书结构清晰,章节详细,是一本查阅或者复习单片机知识必得的一本工具书,也对新手非常友好。 1-8 章基础入门,包括集成电路相关,宏晶单片机发展史, STC8 单片机 IO 口配置,编程语言、工具、平台等知识。 9-22 高阶功能的使用,包括存储、时钟、中断、定时计数器设置、串口、 SPI 、 IIC 、模数转换、电压比较、复位、 EEPROM 等进阶功能讲解。 因为时间关系,刚好我最近有一个基于 STCH 单片机控制 3 路有刷直流电机的项目用电压比较器实现 3 路电机过流和堵转保护。所以我特定细细看了本书第 18 章,不看不知道一看吓一跳,这也太贴心了太详细了吧。不但教了你如何配置使用单片机内部比较器,连比较器原理,比较器种类都给你详细的讲清楚了,即使有些知识点忘了也不需要参考其他工具书,值得推荐给 STC 单片机初学者及工程师使用。 接下来我就分享一下自己是如何使用 STCH 一路比较器实现对 3 个电机电流监测从而实现电机的过流及堵转保护的,用一路 PWM 经 RC 滤波实现 DA 为 STC8H 单片机比较器反向端提供基准电压(该电压可通过 PWM 调整实现不同电流基准), 3 个电机的电流检测信号经放大输入到 3 个模拟端口,然后比较器同向端可以轮流比较 3 个模拟端口的信号实现电机的过流或堵转监测。
  • 热度 2
    2022-8-22 09:27
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    基于ACS712电流传感器的电流检测方案(电路图+BOM表)
    ACS712是一种低噪声、使用方便、性价比高的线性电流传感器,主要应用于电机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护等,特别是那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用中。 ACS712传感器 ACS712内置有精确的低偏置的线性霍尔传感器电路,能输出与检测的交流或直流电流成比例的电压,具有响应时间快(对应步进输入电流,输出上升时间为5μs),50kHz带宽,总输出误差最大为4%,高输出灵敏度(66mV/A~185mV/A),绝缘电压高等特点。 2.1kVRMS,几乎是绝缘的。 ACS712内含一个电阻RF(INT)和一个缓冲放大器,用户可以通过FITER引脚(第6脚)外接一个电容器CF与RF(INT)组成一个简单的外接RC低通滤波器,由于内部缓冲放大器能消除因芯片内部电阻和接口负载分压所造成的输出衰减,所以外接的RC低通滤波器不会影响信号的衰减,且可进一步降低输出噪音并改善低电流精确度。 由于ACS712采用单电源5V供电,本感测系统电源采用LP2980AIM5-5低压降稳压器,这是一款具有使能功能的5V固定电压输出的低压LDO。LP2980输出电压精度可达±0.5%(A级),休眠时电流不超过1μA,外围电路非常简单,只需在稳压输出引脚接上一个1μF电容器即可。 芯齐齐BOM分析 本电流检测方案BOM元器件总数27个。其中,ACS712传感器芯片来自Allegro公司,采用小型SOIC8封装,引脚1和2、3和4均内置保险。检测直流电流时,1和2、3和4分别为待测电流的输入端和输出端。该芯片一款经典霍尔电流传感器,虽然市场有库存,在新设计中建议改用ACS723/ACS724或ACS71240。 LP2980AIM5-5 LDO芯片输出固定5V电压,该芯片来自TI,采用5引脚脚SOT-23 (DBV)封装,工作温度范围-40°C to 125°C。 PCB布线时,由于HALL元件在芯片中心下方,应避免走线和信号干扰影响。在高压大电流情况下需考虑爬电距离,其他电流信号尽量远离输入电流引脚。
  • 热度 7
    2021-8-25 17:04
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    使用三极管构成电流指示
    用两个三极管,搭成一个电流指示器 按图中的参数,当 R3 上没有电流时,两个三极管 的基极电压相同, Q2 集电极电流应该等 Q1 集电极电流,图中所示,约为 0.5mA , LED 不亮。当 R3 有电流通过时,产生压降,会抬高 Q1 的基极电压,并使 Q1 基极电流增加,改变集电极电流,使 LED 点亮。 电路实际上是用 Q2 的 BE 结电压对 Q1 进行偏置,使 Q1 处于放大状态。当 Q1 的 Vbe 有变化时,形成集电极电流的改变。 实际应用时,通电后, R3 上无电流时, LED 也能点亮,但有电流时, LED 的亮度会增加。 (左边,没有负载,灯的亮度低,右边带负载亮度高)LED 成了上电和运行指示了。
  • 热度 3
    2020-7-23 08:36
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    摘要 DCR电流检测技术,因其具有无损耗之优点,是一个能获得正确电感电流讯息的好方法。然而,金属铜本身具有正温度系数,所以电感的 DCR 值会随温度变化而改变。而随温度变化的DCR 值,就会使控制器检测到不正确的电流信号。 常用的解决方式是在电流检测回路中加上 DCR 温度网络,以避免此温度效应。故此,本应用须知将介绍 DCR 温度补偿的基本概念和电路实现的方法。 1.为何需要DCR温度补偿网络 图一所示为一 DCR 电流检测网络。当时间常数相等,也就是 CxRx = L / DCR 时,如式(1)所示,VCX电压可用来取得电感电流信号。然而, DCR 值会以正比随温度增加,如式(2)所示,其中参数 TCDCR 是铜的温度系数,且是一正数。当电路在重载条件下工作时,电感的温度也会随之增加。这使得稳压器会因随温度改变的 DCR 值,检测到错误的负载电流值,进而回报不正确的电流讯息。此外,也会使得输出电压无法达到其该有的值,也因此就无法满足在 VCORE 应用中所需要的适应性电压定位 (AVP) 下垂的负载线规格。所以,在此探讨的温度补偿网络就是为了解决这个问题。 图一、DCR电流检测网络 2. DCR 温度补偿之架构 DCR温度补偿网络的目的就是使 DCR 值不随温度改变,因此使得 VCX 电压只和电感电流有关。因为 DCR 是一具有正温度系数的电阻,所以就必须在电流检测回路中插入一个有负温度系数的电阻性网络,以补偿 DCR 随温度的变化。当有 Y个温度点需要进行补偿,补偿网络就需要 Y 个电阻和一个负温度系数(NTC)的热敏电阻,如此才能在这 Y 个温度点时,DCR 值的温度变化均可被抵消。然而,不同的电流检测架构,DCR温度补偿网络的设计方式也不同。图二和图三分别显示了总和电流检测架构 (sum current sensing topology) 和差分电流检测架构 (differential current sensing topology) 的温度补偿网络,及其电路示意图。总和电流检测架构示范的是有三个温度点作补偿的补偿网络,而差分电流检测架构则示范的是有两个温度点作补偿的补偿网络。式(3)和式(4)可分别作为这两个电流检测架构的设计原则。 图二、总和电流检测架构之DCR温度补偿网络 图三、差分电流检测架构之DCR温度补偿网络 3. DCR 温度补偿网络之公式推导 在本节中,将以总和电流检测架构为例,说明如何推导出温度补偿网络。如式(3),藉由 Vsum 电压及一个适当的比例,即可得到正确负载电流的讯息;此比例为Rsum 和(Rx+Rs)之比,如式 (5)所示。以 RT8893 例,此值必须设为4,才能有正常的操作。 而为了消除温度对 DCR 的影响,必须在 Rsum 网络中插入一个 NTC 热敏电阻,使得 Vsum 电压不会随温度改变。 NTC热敏电阻和温度之间的关系如式(6),其中 β 是 NTC 的温度系数;不同的 NTC 热敏电阻,β 值也会不同。 如果是有三个温度点(TL、TR和TH)需要进行补偿,则在此三个温度点,Vsum 电压必须相同;也就是如式(7)之右侧所示之结果,与温度无关。Rsum(T) 为内含 NTC 热敏电阻的热补偿网络之等效电阻,其表示式为式(8)。 因此,由以上公式,Rsum 网络之各参数可分别由公式(9),(10),和(11)得出。详细之推导,可参阅附录 I。 在经过温度补偿电路之后,VSUM 在这三个温度点的误差(例如:20°C, 60°C, 和 100°C)应当为零,如图四所示。 图四、DCR温度补偿后之VSUM误差 4. DCR 温度补偿网络的设计范例 以下设计方法所选用的是总和电流检测架构,并以 RT8893 作为设计范例;所订的规格是根据英特尔VR12.5的设计需求。 VCORE 规格 输入电压 10.8V to 13.2V 相位数 3 Vboot 1.7V VDAC(MAX) 1.8V ICCMAX 90A ICC-DY 60A ICC-TDC 55A 负载线 1.5mΩ 快速电压回转率 12.5mV/µs 最大开关频率 300kHz 在 Shark Bay VRTB 桌上型平台指南中,输出滤波器的设计需求如下所示: 输出电感:360nH/0.72mΩ 输出大型电容:560µF/2.5V/5mΩ(max) 4 至 5 个 输出陶瓷电容:22µF / 0805 (在上层最多可放 18 个) 步骤1:决定电感的参数 决定电感值。 输出电感:360nH/0.72mΩ 决定DCR温度系数,TCDCR。 TCDCR = 3930ppm 因此,受温度影响的电感 DCR值,可由式(2)算出。下面的计算范例是 60°C 的 DCR 值。 步骤2:决定热补偿的NTC参数 选用型号 NCP15WL104J03RC 的 NTC热敏电阻;该电阻值为100kΩ,且 β 值是 4485。利用式(6),可以计算在不同温度下的 NTC 电阻值;NTC热敏电阻操作于 60°C 时,其电阻值可计算如下: 步骤3:设计 DCR 电流检测网络及 Rx、Rs 和 Rsum 之值 如何决定 DCR 电流检测网络中之电容 Cx 及电阻 Rx 和 Rs ,可参阅应用须知AN033 「不同DCR电流检测架构之比较」。 Cx = 1µF, Rs = 3.41kΩ, and Rx = 590Ω 在RT8893,Rsum 和 (Rx+Rs) 之比值必须设为4,才能有正常的操作。 Rsum = 4•(Rx+Rs) = 16kΩ 步骤4:设计Rsum 之电阻网络 选定三个作温度补偿之温度点。 选择(TH,TR,TL)=(100,60,20) 例如,Rsum 在 60°C 下的值可由式(7)获得: 因此,参数α1,α2,及ΚR可以计算如下: 再藉由公式(9),(10),和(11),可因此而算出Rsump,Rsums2和Rsums1。 5. 实验结果 图五显示了有 DCR 温度补偿之 DCLL 和 DIMON 回报结果。从实验结果来看,DCLL和DIMON回报结果都在容忍范围内。然而,若无 DCR 温度补偿,则在重载条件下,DIMON 回报结果会是高估的,因而造成 DCLL 会无法满足负载线规格,见图六。 (a) DCLL (b)DIMON 回报 图五、有 DCR 温度补偿之 DCLL 和 DIMON 回报结果 (a) DCLL (b)DIMON 回报 图六、无DCR温度补偿之 DCLL 和 DIMON 报告结果 6. 结论 本应用须知提供了DCR温度补偿电路的设计方法及实用的设计公式;经由适当的设计,它可以有效地减少因温度变化而对 DCR 值产生的影响,因此能在 DCR 电流检测应用中,提供正确的电流讯息。 7. 参考数据 立锜科技 RT8884B 规格书。 立锜科技 RT8893 规格书。 Intel, VR12.5 Pulse Width Modulation (PWM) 规格 立锜科技之应用须知AN033 「不同DCR电流检测架构之比较」。 附录I. DCR温度补偿网络之公式推导 将三个温度点(TL,TR,TH)都代入式(8),即可得式(12)至式(14)。而式(15)和式(16)可分别由式(12)- 式(13)和式(13)- 式(14)得出。 定义 kR=Rsump+Rsums2,则可进一步将式(15)和式(16)表示为式(17)和式(18)。 式(19)可由式(18)/ 式(17)导出。 从式(18),可得Rsump,如式(20)。 然后,可得 Rsums2,如式(21)。 Rsums1可因此推导而得,如式(22)。 来源:立锜科技电子报
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    2013-12-10 16:23
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    ACPL-K370  和  ACPL-K376  为电压/电流阈值检测光电耦合器。ACPL-K376 是 ACPL-K370 的低电流版本。为了以较低的电流工作,ACPL-K376 采用 AlGaAs 高效率 LED,从而可在驱动电流较低的情况下实现较高的光输出。该器件利用阀值感应输入缓冲芯片,可在宽广输入电压范围内通过单一外部电阻进行阀值控制。 输入缓冲器具备几大功能:可以抵抗更大噪声和开关切换的滞后电路、简化交流输入信号连接的二极管桥式整流电路,以及保护缓冲器和 LED 不受各种过电压和过电流瞬变破坏的内部箝位二极管。由于在驱动 LED 之前已完成阈值感测,因而 LED 至探测器的光电耦合转换将不会影响阈值水平。 ACPL-K370 的输入缓冲芯片具有 3.8v (VTH+) 和 2.77mA (ITH+) 的标称接通阈值。 ACPL-K376 的缓冲芯片是设计用于较低的输入电流。 ACPL-K376 的标称接通阈值为 3.8v (VTH+) 和 1.32mA (ITH+), 从而降低了 52% 的功耗。 特点: ±5% 电压检测精确度 广泛的交流和直流电压检测范围,高达 1140 Vpeak。 可由使用者控制的单一或双重检测电平 内置滞后功能可提升抗噪能力 1.32mA 极低阀值电流 (ACPL-K376) 逻辑电平兼容输出 2V 到 18V 宽广输出电源电压 -40°C 到 +105°C 工作温度范围 采用 8 毫米爬电距离和电气间隙的扩展型 SO8 封装供货 安全规范认证(申请中): - IEC/EN/DIN EN 60747-5-5:1140 Vpeak 工作绝缘电压 - UL 1577、5000Vrms/1min 双重保护 - CSA:(元器件允收通知)Component Acceptance Notice #5 可选方案包括: - 060 = IEC/EN/DIN EN 60747-5-2方案 - 500 = 卷带式封装方案(最低 1K 订购量) - xxxE = 无铅方案   应用: 限位开关感应 低电压检测 交流主干线和直流母线电压检测 继电器触点监测 继电器线圈电压监测 电流感应 微处理器接口 电话铃音检测   深圳市潮光科技有限公司 潮光光耦网:http://www.tosharp.cn TEL:0755-82571738  
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