Diseño de sensor de corriente de lado bajo

El uso de una solución de derivación de corriente de lado alto eliminaría la necesidad de un suministro de -Vs. Además, es más sencillo ajustar la salida a escala completa en una etapa de ganancia de voltaje separada, tomando su entrada de la etapa de derivación de corriente.

Por ejemplo, utilizando el monitor de derivación de corriente INA193 de Texas Instruments :

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Lo bueno del INA193 es que, con su rango de modo común de -18 a +80 voltios, también se puede usar como un monitor de derivación de corriente de lado bajo , cambiando los pines de detección y cambiando la ubicación de la derivación, y no tocando el resto del circuito. Permite que su salida alcance no solo el riel de tierra, sino 0,3 voltios por debajo de él, sin un pull-down de -Vs.

INA193 tiene una ganancia fija de 20 V/V. Por lo tanto, una resistencia de derivación de 0,01 ohmios proporcionará un rango de salida de 0 a 2,0 voltios.

El preajuste Rtrimque se muestra en el esquema se puede ajustar para dar una salida de precisamente 3,3 voltios en la lectura de escala completa (10 amperios).

Recortar la ganancia podría ser una buena idea de todos modos, ya que una pequeña imprecisión en la resistencia de derivación daría como resultado una variación significativa en la salida de escala completa del InAmp.

Nota: la salida de 3,3 voltios con un voltaje de funcionamiento inferior a 3,3 voltios no es factible con este diseño: la salida máxima estará limitada por el Vcc suministrado.

Si realmente se requiere una salida de 3,3 voltios a una entrada de 2,7 voltios, entonces se necesitaría una bomba de carga adicional o una solución de refuerzo para elevar el voltaje de suministro del TLV2372 a un mínimo de 3,3 voltios.

Echa un vistazo a esto: -

Lo único sobre lo que puede tener un hueso es el límite mínimo de salida de 60mV que, en el circuito anterior, corresponde a una corriente medida de 30mA. El dispositivo funcionará hasta 2,3 V en el suministro.

Si desea una escala completa de 10A, tendría una resistencia de sentido de 0.01 ohmios y tendría un desplazamiento equivalente de 300mA, es decir, cualquier cosa más pequeña que 300mA está oculta.

Sus restricciones de suministro negativo y capacidad para generar un voltaje significativo a 0A son problemáticas si toma 0A como 0.0A. Tal como está, el circuito anterior que tiene un punto muerto de 300 mA cumple matemáticamente sus requisitos.

Si de hecho quiere decir 0mA, entonces podría considerar producir un riel de -0.5V para alimentar la conexión de los amplificadores operacionales -Vs.

Puede encontrar más información útil sobre el monitoreo de lado alto y lado bajo aquí