Diagrama de detección de corriente de lado alto

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Tengo una carga que se puede conectar o desconectar de una fuente de + 5V (supongamos que hay un interruptor). Mi objetivo es activar una salida a un voltaje de alto nivel si la carga está conectada, y dispararla a un nivel bajo si está desconectada. Hasta ahora, la única idea que vino a mi mente es un circuito de detección de corriente. Lo he intentado con el siguiente circuito.

El problema es que, en el lado alto, no funciona correctamente (¿es posible que los voltajes de entrada del amplificador operacional estén demasiado cerca del suministro?). Sé que hay circuitos integrados específicos para alta sensibilidad, pero mi idea es construirlos sin circuitos integrados. ¿Cómo lo harías?

Algunas observaciones adicionales:

  1. La detección de corriente debe estar en el lado alto.
  2. La salida debe ser 0V si la carga está desconectada.
  3. Sólo está disponible la tensión de alimentación de 5V.
  4. La corriente de carga puede oscilar entre 0 y 500 mA.
pregunta Alreiber

3 respuestas

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Supongo que no puedo evitar la tentación. Prueba:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En los dos ejemplos anteriores, desea utilizar un suministro de corriente ultra baja, una plataforma de E / S de riel a riel, con bajo voltaje y corriente de compensación. Creo que el LT1494 puede ser al menos interesante aquí. El opamp debe estar en control con las entradas cerca del riel superior (el riel inferior no importará mucho).

La corriente del suministro de opamp será igual a la actual en \ $ R_2 \ $ (más sus propios requisitos parásitos, por lo que quiere un opamp de corriente de suministro muy bajo), hundiéndolo a través de \ $ R_3 \ $. Dado que los voltajes de los nodos de entrada son aproximadamente iguales entre sí, esto significa que la corriente en \ $ R_2 \ $ es \ $ I_ {CARGAR} \ cdot \ frac {R_1} {R_2} \ $. Entonces, el voltaje del lado izquierdo en \ $ R_3 \ $ es solo una salida proporcional donde \ $ V_ {prop} \ approx I_ {LOAD} \ cdot \ frac {R_1 \ cdot R_3} {R_2} \ $. El valor exacto depende. Pero en este caso, no creo que la precisión no sea tan importante para ti.

El lado derecho utiliza este voltaje desarrollado para controlar una salida del indicador BJT. Esta salida es el exacto opuesto de lo que dices que quieres. Pero estoy seguro de que puedes descubrir cómo invertirlo.

[Seleccioné que el valor de \ $ R_5 \ $ era bastante alto (principalmente porque estoy pensando en mantener la carga actual del circuito agregado bastante baja y no quería agregar mucha carga al voltaje desarrollado a través de \ $ R_3 \ $.)]

He configurado esto para generar una salida activa cuando la carga actual aumenta en aproximadamente \ $ 10 \: \ textrm {mA} \ $. Usted especificó cero, pero sabe que es imposible aquí. Debe usarse algún valor razonable. Escogí esto. Puedes elegir otra cosa, si quieres.

Por supuesto, los IC dedicados (como los mencionados por Ali Chen) son probablemente una mejor manera de hacerlo.

    
respondido por el jonk
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Usando su Esquema, seleccionando un riel a opamp de entrada de riel y agregando una resistencia desde la entrada diferencial positiva del Opamp a GND. Con esta resistencia, debe garantizar solo una caída de voltaje de pocos milivoltios en R1. Esta caída de voltaje define la carga mínima que puede detectar con el Rschunt.

Vout estará en alta solo si Vdrop (Rshunt) > Vdrop (R1).

    
respondido por el Dr apn
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Tu circuito parece carecer de retroalimentación negativa para mí. Si desea hacerlo de esta manera, puede probar un amplificador diferencial para amplificar el voltaje en el sentido resistencia, mientras que (con suerte) ignorando la señal de modo común grande (la tensión de alimentación). Pero el CMR en estos circuitos depende de la coincidencia de resistencias, y entonces también debe pensar en las diversas corrientes de polarización, etc., así como en seleccionar un amplificador que funcione bien riel a riel.

Pero estás resolviendo un problema que ya se ha resuelto bien; hay ICs específicos para este propósito. Algunos son dispositivos de tres clavijas. Simplemente coloque dos clavijas en la resistencia sensorial y agregue una resistencia a tierra desde el tercer pin, y obtienes un buen sentido del voltaje de referencia a tierra a través de él. Todo por menos de un dólar. A menos que este sea un tipo de ejercicio académico, no sé por qué pasaría el tiempo haciéndolo de otra manera.

    
respondido por el dmb

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