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电流检测放大器:远程电流检测配置

2018-12-03   

中国电源产业网报道

导语:在我们接下来关于电流检测放大器的博客中,我们将谈谈如何配置NCS21xR和NCS199AxR电流放大器,以使其输出精确的电流。在某些应用中,系统数据读取板离监测系统电流的电路较远。
这种情况有两个问题:1)长的传输线长度会导致电流检测放大器的输出和输入到系统数据读取板之间产生较大的不想要的压降;2)两板间的杂散接地电阻会产生电压误差。精密的输出电流测量被更精确地读取,因为它克服了由于板间的接地压降和传输线的电压损耗造成的误差。

在我们接下来关于电流检测放大器的博客中,我们将谈谈如何配置NCS21xR和NCS199AxR电流放大器,以使其输出精确的电流。在某些应用中,系统数据读取板离监测系统电流的电路较远。
这种情况有两个问题:1)长的传输线长度会导致电流检测放大器的输出和输入到系统数据读取板之间产生较大的不想要的压降;2)两板间的杂散接地电阻会产生电压误差。精密的输出电流测量被更精确地读取,因为它克服了由于板间的接地压降和传输线的电压损耗造成的误差。

Current Measurement Circuit Board:电流测量电路板
System Data Readout Board:系统数据读取板
Line Receiver:线性接收器
Stray ground resistance between boards:板间杂散接地电阻
图1.简化的远程电流检测电路图

如图1所示,在OUT引脚和REF引脚之间添加了RIOUT电阻,以将电压输出转换为从REF引脚流入读取板的电流输出。该电路用以以由于接地压降或噪声产生的板间低电位工作。电流输出只与NCS21xR的正常输出电压有关:

对于RIOUT,1k?电阻值总是一个易于达到的值,因为它提供1mA/V的标度。
在读取板上,为了简单起见,RITOV可等于RIOUT,以提供相同的压降。重要的是要考虑到RITOV和RIOUT在电流测量路径中增加额外的压降。电流源可提供足够的适应性,以克服大多数接地压降、杂散电压和噪声。但是,如果噪音或接地压降超过1V,精度就会下降。
为了增加应用的动态范围,读取板上的RITOV电阻值可从宽范围的电阻值中选择,不必是1 KΩ或匹配RIOUT电阻值。
对于那些熟练使用差分放大器进行设计的人来说,可进一步增强。通常,使用这种方法对精度和共模抑制的影响是最小的,但无论如何,如图2所示,缓冲参考输入将保持NCS21xR电流检测放大器的高性能。

Output pin:输出引脚
REF pin:REF引脚
Op Amp:运算放大器
图2. NCS21xR输出与读取板之间的分压电路的单位增益缓冲器
 
图1的电路提供了一种简单的方法,以将电流检测放大器的输出电压转换为电流用于远程检测,因此,下次当您的读取板离监测电路很远时,无需烦恼,只需使用几个简单的器件将输出电压转换为电流。
请阅读《电流检测放大器》系列的首篇博客:《输入和输出滤波》,或有关电流检测放大器的更多信息,请访问:
?安森美半导体电流检测放大器
?NCS21xR: NCS210R, NCV210R, NCS211R, NCV211R, NCS213R, NCV213R, NCS214R, NCV214R
?NCS199AxR: NCS199A1R, NCS199A2R, NCS199A3R
?NCS2003
?NCS20071

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