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電流檢測放大器:遠程電流檢測配置

2018-12-03   

中國電源產業網

導語:在我們接下來關于電流檢測放大器的博客中,我們將談談如何配置NCS21xR和NCS199AxR電流放大器,以使其輸出精確的電流。在某些應用中,系統數據讀取板離監測系統電流的電路較遠。
這種情況有兩個問題:1)長的傳輸線長度會導致電流檢測放大器的輸出和輸入到系統數據讀取板之間產生較大的不想要的壓降;2)兩板間的雜散接地電阻會產生電壓誤差。精密的輸出電流測量被更精確地讀取,因為它克服了由于板間的接地壓降和傳輸線的電壓損耗造成的誤差。

在我們接下來關于電流檢測放大器的博客中,我們將談談如何配置NCS21xR和NCS199AxR電流放大器,以使其輸出精確的電流。在某些應用中,系統數據讀取板離監測系統電流的電路較遠。
這種情況有兩個問題:1)長的傳輸線長度會導致電流檢測放大器的輸出和輸入到系統數據讀取板之間產生較大的不想要的壓降;2)兩板間的雜散接地電阻會產生電壓誤差。精密的輸出電流測量被更精確地讀取,因為它克服了由于板間的接地壓降和傳輸線的電壓損耗造成的誤差。

Current Measurement Circuit Board:電流測量電路板
System Data Readout Board:系統數據讀取板
Line Receiver:線性接收器
Stray ground resistance between boards:板間雜散接地電阻
圖1.簡化的遠程電流檢測電路圖

如圖1所示,在OUT引腳和REF引腳之間添加了RIOUT電阻,以將電壓輸出轉換為從REF引腳流入讀取板的電流輸出。該電路用以以由于接地壓降或噪聲產生的板間低電位工作。電流輸出只與NCS21xR的正常輸出電壓有關:

對于RIOUT,1k?電阻值總是一個易于達到的值,因為它提供1mA/V的標度。
在讀取板上,為了簡單起見,RITOV可等于RIOUT,以提供相同的壓降。重要的是要考慮到RITOV和RIOUT在電流測量路徑中增加額外的壓降。電流源可提供足夠的適應性,以克服大多數接地壓降、雜散電壓和噪聲。但是,如果噪音或接地壓降超過1V,精度就會下降。
為了增加應用的動態范圍,讀取板上的RITOV電阻值可從寬范圍的電阻值中選擇,不必是1 KΩ或匹配RIOUT電阻值。
對于那些熟練使用差分放大器進行設計的人來說,可進一步增強。通常,使用這種方法對精度和共模抑制的影響是最小的,但無論如何,如圖2所示,緩沖參考輸入將保持NCS21xR電流檢測放大器的高性能。

Output pin:輸出引腳
REF pin:REF引腳
Op Amp:運算放大器
圖2. NCS21xR輸出與讀取板之間的分壓電路的單位增益緩沖器
 
圖1的電路提供了一種簡單的方法,以將電流檢測放大器的輸出電壓轉換為電流用于遠程檢測,因此,下次當您的讀取板離監測電路很遠時,無需煩惱,只需使用幾個簡單的器件將輸出電壓轉換為電流。
請閱讀《電流檢測放大器》系列的首篇博客:《輸入和輸出濾波》,或有關電流檢測放大器的更多信息,請訪問:
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?NCS21xR: NCS210R, NCV210R, NCS211R, NCV211R, NCS213R, NCV213R, NCS214R, NCV214R
?NCS199AxR: NCS199A1R, NCS199A2R, NCS199A3R
?NCS2003
?NCS20071

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