電流檢測放大器並聯:診斷並聯電阻連接誤差

2021-01-08 騰訊網

本系列博客分為三部分，我們將談談用安森美半導體的電流檢測放大器（CSA）（如NCS21xR系列和NCS199AxR系列）如何實現精確的並聯電阻連接以獲得最佳性能。本文是第一部分。

在這首篇博客中，我們將專門談談如何診斷並聯電阻連接誤差。這是迄今客戶在使用電流檢測放大器時最常見的問題，所以今天我們將弄清楚如何快速、準確地調試這些測量誤差。

要記住的一個重要因素是，電流檢測放大器實際上是在檢測其差分輸入端的電壓電位，並且精確地放大了電壓，而不是電流；因此，電流是間接測量的。利用測量的輸出電壓、放大器增益、參考電壓和並聯電阻的值，可以計算出流過並聯電阻器的電流：

以下幾點及下面的決策樹圖(Decision Tree Figure)和調試表(Debug Table)可用於診斷任何電流檢測放大器電路的分流測量誤差。

電流檢測放大器是電壓放大器

在放大器輸入引腳處直接測量電壓。結果可以不同於在電阻器兩端測量的結果

放大器輸出應是直接測得的輸入端電壓(VShunt)乘以放大器增益

多數問題被證明與分流和並聯有關

【分流測量誤差診斷決策樹】

通過使用下面的分流測量調試表，我們可了解到，直接在放大器輸入引腳測量的電壓與直接在並聯電阻兩端測量的電壓不同，相差的量足以造成不可接受的誤差。換句話說，放大器精確地放大了錯誤的電壓！由於不良的PCB布板和並聯連接，輸出端的最終誤差可能很容易達到10%到15%或更多。NCS21xR將精確放大直接在輸入引腳測得的電壓。

當您的電流檢測放大器沒有提供預期的輸出電壓時，請使用本博客所述的簡單方法調試您的並聯連接-這將減少調試時間，並幫助您在幾分鐘內而不是數小時發現問題。

【分流測量調試表示例】

請繼續關注本博客系列的第二部分和第三部分。在第二部分，我們將以「建立精確的並聯電阻連接」為主題，在第三部分和最後一部分，我們將談談「好的並聯電阻連接對比不好的並聯電阻連接」。

（第二部分與第三部分見「相關閱讀」中連結）

相關焦點

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    100kHz開關穩壓器的方波輸出被L1和C1濾波，使得電流紋波是正弦波。H1捕獲實際電流波形(由ROUT1探測)，E1捕獲並聯電阻的精確電壓及電感(由Rout探測)，就像電流檢測放大器(20V電源有助於方便地偏置和縮放以同時查看輸出波形)。VY1ednc您可能遇到不正確的正弦波波紋信號幅度和波形的問題。
  • 並聯電阻分流電感技術詳解
    100kHz開關穩壓器的方波輸出被L1和C1濾波，使得電流紋波是正弦波。H1捕獲實際電流波形（由ROUT1探測），E1捕獲並聯電阻的精確電壓及電感（由Rout探測），就像電流檢測放大器（20V電源有助於方便地偏置和縮放以同時查看輸出波形）。 您可能遇到不正確的正弦波波紋信號幅度和波形的問題。這裡建模的一個實例中，波紋信號太大，使人懷疑整個測量的準確性。
  • 直流穩壓電源並聯均流及實現
    (5)11腳;電壓放大器的反相輸入端，負載電壓反饋信號(2V左右)引到該端與同相端信號相比較。具體使用時，還要在11，12腳步間加補償電容。 (6)8、9、12腳;組成緩衝放大器，固定增益為2.5。8腳按一個電流設定電阻，對主模塊，該端輸出高電壓(2.5V~3.5V)，9腳流入電流(可達10mA)。對於從模塊，8腳電壓接近零伏，9腳電流也為零。
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    為了在陣列中實現可靠和可預見的工作，電源一般必須專門針對並聯工作來設計。我們必須全面考慮啟動同步、故障保護協調，以及控制迴路的穩定性。對於一個可為負載提供更高水平可用電流的並聯陣列電源來說，需要採用針對陣列使用的某種類型的控制迴路策略。一種流行的控制策略是運行沒有內部穩壓放大器的電源，但用一個由誤差放大器控制的公共控制信號輸入將它們組合在一起。
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    CD電容即鋁電解電容，其兩端並聯一個電阻，在不同的電路中作用不一樣，下面介紹兩個常見的電路實例。 　　 　　上圖是一個簡單的三極體分立元件放大器，我們經常會見到三極體的發射極通過一個並聯的電阻和電容（即圖中的R3和C4）接地。
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    下面我們一起結合具體實例看看並聯電阻如何計算：本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/368859.htm　　點擊下面的連結，馬上去電子發燒友在線工具計算並聯電阻：點擊此處馬上計算並聯電阻的阻值！
  • 基於開關電源的並聯供電系統設計
    1.2 電流電壓檢測與過流保護方案本系統採用直測式霍爾電流傳感器，檢測通過負載的電流，並通過電壓變換電路反饋給單片機，單片機通過A/D轉換判斷電流範圍，從而確定並聯DC/DC模塊的輸出電流比。當檢測到電流信號超過設定安全值時，整個系統被切斷，以達到保證系統安全作用。
  • 基於精密超低功耗放大器的電源電壓的高端電流檢測方法
    基於精密超低功耗放大器的電源電壓的高端電流檢測方法 Catherine Chang 發表於 2017-11-29 15:45:01 　　簡介
  • 帶有輸入串聯電阻的電流檢測放大器的性能詳解
    的這一特性對高邊電流檢測應用非常有用，在這些應用中需要放大高壓線路上檢測電阻兩端的小信號電壓，並將放大的電壓反饋至低壓ADC或低壓模擬控制環路。在這類應用中，通常需要在源端對電流檢測信號(如檢測電阻兩端的信號)進行濾波。該部分電路即可採用差分濾波器(圖1)實現，以平滑負載電流「尖峰」並對電壓進行檢測；也可採用共模濾波器(圖2)實現，以增強ESD性能，並抑制共模電壓峰值和瞬時過壓。設計上述濾波器時必須正確選擇器件參數，以保證電路正常工作。如果元件值選擇不當，將會引入無法預料的失調電壓和增益誤差，從而影響電路性能。
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    > 串聯反饋：是指我們的反饋元件從反饋網絡中取出反饋信號用串聯的形式把反饋電壓和我們的輸入迴路相減 串聯反饋:降低放大器的電壓放大倍數
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