鉅大LARGE | 點擊量:1238次 | 2020年05月27日
檢測過流情況的電路分析
專為檢測過流情況而設(shè)計的IC有很多種,例如來自TexasInstruments的INA300電流檢測比較器。INA300工作電源為5V,但可以適應(yīng)高達36V的共模電壓。過流閾值可調(diào)節(jié)并且可通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)或外部電阻器進行設(shè)置。響應(yīng)時間在10μs和100μs之間。警報輸出引腳或跟隨輸入狀態(tài)(透明模式),或在過流狀態(tài)后鎖閉。在閉鎖模式下,系統(tǒng)微控制器清除閉鎖以確認收到警報。
圖2:TexasInstruments的INA300通過多種功能針對過流情況提供保護,包括可編程閾值電壓和響應(yīng)時間。(圖片由TexasInstruments提供)
雖然任何電流控制應(yīng)用都可以通過在系統(tǒng)微控制器中比較電流與參考值,從而實現(xiàn)過流檢測,但工業(yè)電機控制和DC/DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用可能需要高速過流保護以避免損壞下游元器件。
圖3顯示具有獨立高速保護電路的電流控制系統(tǒng)。analogDevices的AD8211可放大分流電阻器兩端的電壓并提供控制回路的反饋信號。該器件可抑制高達65V的共模電壓并提供接地參考的緩沖輸出,適用于連接至模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
圖3:AD8211和AD8214組合在一起形成電流監(jiān)控和檢測系統(tǒng),可以在不到100ns內(nèi)響應(yīng)過流情況。(圖片由AnalogDevicesInc.提供)
保護功能由另一AnalogDevices元器件AD8214提供。這是一款響應(yīng)快速、共模電壓高的電流分流比較器,可以在100ns內(nèi)迅速提供過流檢測信號。AD8214有內(nèi)置齊納穩(wěn)壓器,使其工作電壓可高達65V。
故障來源
對于低電流應(yīng)用,可以盡量降低成本并使用標準功率電阻器作為分流器來測量電流,但分流器的容差會直接影響過流檢測的精度。大電阻值可以提高信號幅值,但也會產(chǎn)生較多熱量并引致成本增加,因為可能需要增加散熱器或其他熱量管理方法。
如果分流電阻器要用作控制系統(tǒng)的一部分(如圖3所示),電壓信號將有較大動態(tài)范圍,因此低容差和低電阻溫度系數(shù)(TCR)的精密電阻器是首選。
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