Миниатюрные датчики тока ACS712 и ACS754 для силовых преобразователей

September 6, 2013 by admin Комментировать »

В качестве примера рассмотрим подробнее типономиналы ACS712 и ACS754, имея в виду, что внутреннее устройство и схемы подключения остальных датчиков аналогичны указанным. Итак, на рис. 2.5.39, а приведена схема подключения датчика ACS712, а на рис. 2.5.39, б — схема подключения датчика ACS754.

Рис. 2.5.39. Схема подключения: а — датчика ACS712; 6 — датчика ACS754

Типовыми компонентами схемы являются блокировочные конденсаторы питающего напряжения CBYP, конденсатор выходного фильтра CF и (для датчика ACS754) резистор выходного RC-фильтра RF. Номиналы этих элементов рекомендуется выбрать такими, как указаны на схемах, а в случае использования датчика ACS754 номиналы RC-фильтра следует рассчитать исходя из требований по скорости измерения тока.

На рис. 2.5.40 показана структурная схема датчика ACS712. Через выводы IP+ и IPпроходит измеряемый ток. К датчику Холла подключается схема генератора стабильного тока, а также схемы температурной компенсации, настройки чувствительности и нулевого выходного тока. Последний усилительный каскад выполняет роль согласующего между фильтром высокочастотных гармоник и внешней схемой обработки сигнала.

Для сравнения, на рис. 2.5.41 приведена структурная схема датчика ACS754. Дополнительных комментариев эта структурная схема не требует, так как построена с применением типовых узлов.

Рис. 2.5.40. Структурная схема датчика ACS712

Каким образом применять описанные датчики для измерения токов? Казалось бы, здесь нет никаких особенностей — датчик включается в цепь с измеряемым током, и на этом все хитрости заканчиваются. Именно так поступают, когда номинальный ток в измеряемой цепи не превышает номинального тока датчика. А если — превышает? Тогда датчик может измерять часть тока с технологического отвода, показанного на рис. 2.5.42.

Рис. 2.5.42. Технологический отвод тока

Согласно рис. 2.5.42, силовой ток 1М разбивается на два: ток датчика Isens и основной ток Ishunr Очевидно, что:

Задача разработчика состоит в том, чтобы рассчитать значения протекающих токов по конфигурации токоведущих проводников. Выполнить эту задачу поможет рис. 2.5.43.

На рис. 2.5.43 показан установленный датчик тока с планарным расположением выводов, что не мешает распространить нижеприведенную теорию на датчики другого конструктивного исполнения. Итак, обозначив конструктивные параметры токоведущих проводников (длина, ширина, высота), найдем значения тока датчика:

где

и

В формулах (2.5.7) и (2.5.8):

Rshunt — сопротивление участка протекания основного тока;

Rsense ~ сопротивление участка протекания тока датчика;

Rprimary ~~ сопротивление токоведущего проводника датчика; рс — удельное сопротивление медного проводника;

Wshunt> fKense “ ширина проводников основной цепи и цепи датчика тока;

T — толщина токоведущих проводников.

Исходя из этих соотношений мы можем вывести значение необходимой ширины проводника протекания основного тока:

Источник: Семенов Б. Ю. Силовая электроника: профессиональные решения. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2011. — 416 c.: ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты