¿Cuáles son las ventajas de una resistencia de derivación frente a un sensor de efecto Hall?

Estoy construyendo un convertidor elevador y necesito medir tanto la corriente de entrada como la corriente de salida. Las corrientes oscilan entre 25 A y 200 A, según el modelo. Mi controlador está referenciado al riel negativo del convertidor. Me he centrado en los sensores de efecto Hall, pero se me ocurre que podría usar resistencias de derivación en la pata negativa. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada enfoque?

Iba a responder, pero he leído tu biografía y apuesto a que es una pregunta de "estilo de preguntas y respuestas". Esperando tu respuesta aquí.
¡Tengo algunas ideas, pero tengo menos confianza en ellas que en preguntas anteriores! Si tienes una respuesta, ¡por favor, publícala!
Bueno, puedo agregar mis dos centavos, solo siento que tengo mucha, mucha menos experiencia que tú. Espero poder ayudarte de todos modos.
¿Podríamos hablar de sensibilidad y ruido?
@GeorgeHerold eso está fuera de mis capacidades, pero creo que se podría agregar mucho más a esta pregunta, estoy comenzando una recompensa por ello.

Respuestas (2)

No soy un experto en el campo, pero puedo intentar ayudar anotando algunas ideas rápidas.

Ventajas del sensor de efecto Hall :

  • aislamiento galvánico entre el circuito de medida y el circuito a medir
  • se pueden colocar en cualquier lugar en la ruta actual (el voltaje no es un problema), por lo tanto, la instalación es fácil y, finalmente, el servicio
  • casi no afectan la corriente medida, por lo que son geniales si esto es una preocupación

contras:

  • costo: un sensor preciso de alta corriente puede costar decenas de dólares
  • ancho de banda: el sensor y el cable sensado están acoplados a través de un transformador y, por supuesto, tiene su propia respuesta de frecuencia. Una pieza de cobre (también conocida como resistencia de derivación) se ve menos afectada por este problema.
  • campos magnéticos: un campo magnético externo fijo puede causar un desfase en la medida que debe ser tenido en cuenta de alguna manera

Ventajas de la resistencia de derivación
:

  • pequeño y barato, apuesto a que con un buen fabricante de PCB puede hacer su resistencia de derivación en el PCB pagando solo por el tamaño aumentado, pero tenga en cuenta que la resistividad del cobre depende de la temperatura, además el grosor de las capas externas del PCB no es preciso mientras las capas internas son algo mejores.

  • Puede obtener resistencias de derivación SMD baratas de hasta 1 m Ω de ohmita

contras:

  • pueden disipar una gran cantidad de energía, y existe una compensación entre precisión y energía disipada. También pueden calentarse bastante.
  • afectan el circuito medido, es decir, hay una caída de voltaje a través de ellos y eso podría no ser aceptable para aplicaciones de muy bajo voltaje y alta corriente. No puede medir la corriente consumida por una matriz de núcleos alimentados con 1,8 V con una derivación que cae unos 100 mV

Eso es justo lo que me viene a la mente, estaría muy feliz de integrar/corregir esta lista reflejando cualquier comentario razonable de abajo.

No entiendo su redacción del tercer punto bajo el efecto Hall pros
Me refiero a que "el circuito medido no sabe que se está midiendo, por lo que el sensor Hall fx es excelente si no influye en el circuito medido".
Creo que la palabra que desea es "afectar", como en "no afectan el circuito medido". ¡Gran respuesta!
El ancho de banda a veces es un problema para los dispositivos de efecto Hall.
Paul J. Ste. Marie intervino: "También puede obtener resistencias de derivación de 4 terminales de montaje en superficie de Ohmite, etc., en el rango de 1 a 10 miliohmios". [Se propuso como una edición. Es información útil, pero no una edición válida. Me tomé la libertad de convertirlo en un comentario.]
Hacer una resistencia de derivación en la PCB resulta no ser una gran idea. Primero, el tempco de cobre apesta. (alrededor de 1/temperatura, con T en grados K) Y para la capa exterior de un pcb, el grosor del cobre es muy incierto. (Las capas internas son mejores).
editado para reflejar las modificaciones sugeridas
Además, los dispositivos de efecto Hall pueden ser susceptibles a campos magnéticos externos o residuales, lo que puede provocar desviaciones en la medición. (Es por eso que hay un botón de desmagnetización en las sondas de corriente).
@JohnD gracias, agregó su sugerencia. @ todos sigan viniendo!
@Vladimir Cravero: ¿Puede darnos un poco más de información sobre algunas aplicaciones en las que explícitamente desea utilizar la derivación o el sensor de efecto Hall? ¡Gracias!
@Barry Podría intentarlo, pero creo que se debe analizar cada aplicación y se debe hacer una elección en función de los pros y los contras enumerados. Si necesita una solución "muy barata", puede usar un shunt, si quiere algo más preciso, elija un HS, pero recuerde que no funcionará por encima de, digamos, 100 kHz ... Siempre es una compensación. Sin embargo, si tiene alguna aplicación en mente, puedo intentar agregarla como ejemplo.
Me opondría firmemente a la idea de una derivación de PCB en este caso particular (!). El OP especificó un límite superior de 200A. Una derivación de 1 mOhm a esta corriente disipará 40 vatios. Odiaría intentar diseñar la PCB que maneje este tipo de corriente.
@WhatRoughBeast Estoy de acuerdo contigo, esta respuesta se convirtió en una especie de pequeña guía sobre cómo elegir shunt vs hall fx. No tiene mucho que ver con la pregunta, es por eso que no está marcado como la respuesta (creo) y por qué le doy una recompensa a la pregunta.

La derivación no se ve bien en su trabajo de alta potencia. Si se trata de desarrollar un voltaje razonable para permitir cierta precisión en el extremo inferior de su rango de corriente alta, entonces, en el peor de los casos, el calor generado a la corriente máxima será malo, ahora, si usa un opamp chapado en oro, entonces no tiene su ventaja de costo y es más probable que el mejor opamp que funcione a voltajes de entrada más bajos sea picado por los fuertes campos de RF dentro de su SMPS. Por lo tanto, es más probable que la derivación cause molestias en la creación de prototipos. Ahora, cuando hace una gama de productos, puede rellenar más vueltas de cable más delgado para reducir su rango. En otras palabras, un dispositivo de sala de un tamaño debe adaptarse a todos. caliente .

¿Cuáles son las ventajas de una resistencia de derivación frente a un sensor de efecto Hall?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v