Detección de corriente de amplio rango a + 5kVDC

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Estoy trabajando en una tarjeta de control e interfaz para suministros de alto voltaje, que requiere la implementación de algunas medidas de corriente. Los términos generales de la pregunta son similares a this . El dispositivo a través del cual quiero detectar la corriente es de hasta + 5kV DC, pero no se garantiza que la tierra esté aislada, por lo que la implementación de la detección de corriente en el lado bajo no es trivial. Al escribir esta pregunta, también encontré esta respuesta que es para una aplicación muy similar, pero espero que la corriente dibujada varíe desde nano-amplificadores hasta un máximo de aproximadamente medio miliamperio en mi caso.

Deseo medir la corriente de salida desde el módulo de potencia de alto voltaje durante algunas décadas, idealmente desde sub-microamps hasta miliamperios. La última "visualización" de los datos será manejada por un microcontrolador, pero para acceder al rango dinámico requerido, he estado pensando en usar un LOG112 para detectar directamente la corriente en relación con una referencia. Para controlar la corriente del circuito de alto voltaje, en primer lugar, me dijeron que un optoacoplador funcionará en unos pocos microamperios y me recomendaron el Vishay CNY66 , que en un sentido simplificado tengo la intención de implementar de la siguiente manera:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En la práctica, estoy usando un LOG2112 ya que todo este sistema tendrá dos canales de alto voltaje. Como referencia actual, tomo la referencia de 2.5V incorporada del amplificador logarítmico y la coloco a través de una resistencia sensorial.

¿Este tipo de arquitectura parece sensible? No estoy completamente seguro de cómo debo elegir el valor de R lim (R2) o qué tipo de sensibilidad debo esperar.

Cualquier consejo será apreciado.

Feliz Navidad.

EDITAR: Se modificó el diagrama para corregir un error con la conexión de la carga de alto voltaje.

    
pregunta Magic_Matt_Man

1 respuesta

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¿Este tipo de arquitectura parece razonable?

No. Está intentando pasar una señal analógica de alto rango dinámico a través del aislamiento óptico. Esto se puede hacer con éxito por algún valor de "éxito", pero es muy poco probable que obtenga la precisión y la repetibilidad que desea.

Haría una pequeña fuente de alimentación aislada, probablemente utilizando el método de retorno con un pequeño transformador clasificado para su voltaje. Unos pocos 10s de mA a 3.3 V es todo lo que necesita. Dependiendo de su situación, tal vez el uso de un par de baterías AA sea apropiado.

Este circuito aislado mira el voltaje a través de una resistencia sensorial, lo convierte a digital, luego envía la información digital a través de un opto-acoplador.

No ha dicho nada sobre la precisión o el tiempo de respuesta, aunque sí tiene un gran rango dinámico. Use un delta-sigma A / D para convertir el voltaje en la resistencia de detección. Eso te da el gran rango dinámico que necesitas. Puede tardar 20 ms por conversión, pero esto no entra en conflicto con las especificaciones que ha proporcionado. Si el objetivo final es solo mostrar el valor a los humanos de alguna manera, entonces esto es mucho más rápido de lo necesario.

Usted agrega un poco de filtrado de paso bajo delante del A / D. Tenga en cuenta que un sigma-delta A / D también filtros inherentemente. Ejecútelo lo más rápido que pueda de todos modos, luego realice un filtrado digital de paso bajo adicional. El resultado se puede utilizar para actualizar una pantalla cada 500 ms o más, o mover una aguja con una constante de tiempo aproximadamente.

    
respondido por el Olin Lathrop

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