Detección de sobrecorriente

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Estoy diseñando un circuito de protección contra sobrecorriente. Estoy detectando corriente con un sensor LEM a través de una resistencia de detección de 16.5 ohmios. La caída de voltaje para la corriente máxima es de 2 V. En la siguiente etapa, estoy usando INA301A1 (CMVR 0 - 36 V, fuente de alimentación unipolar 0 V / 3,3 V). Este IC tiene una ganancia fija de 20 V / V. Ahora, para una caída de 2 V a escala completa, mi salida estará saturada (40 V), por lo que debo reducir 40 V a 3,3 V.

¿Cuál es la mejor manera de hacerlo?

Estoy pensando en usar un divisor potencial entre la etapa de resistencia de detección y la etapa de IC de sobrecorriente, pero usar una división de resistencia de más bajo (10s de ohmios) puede cargar mi resistencia de detección y mayor (kohms) podría cargar la entrada de IC.

¿Son estas aprensiones plausibles y cuál podría ser una solución posible?

    
pregunta Autobot

2 respuestas

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¿Cuál es la mejor manera de hacerlo?

La mejor manera es hacer lo que cada ingeniero está haciendo en circuitos como este, usando la resistencia de derivación más pequeña posible. 16 Ohm es no una "resistencia de detección", es una carga innecesaria. Las derivaciones de corriente normalmente están en el rango de unos pocos mOhm a 1 Ohm, lo que resulta en una caída de voltaje correcta en el rango de mV (250 mV para INA301A1).

Según sus números, la corriente máxima parece ser de 120 mA, por lo que una derivación de 2 ohmios le dará una caída de voltaje correcta de 250 mV.

ACTUALIZACIÓN

Se corrigió un malentendido en los comentarios a continuación. Resulta que el OP no mide la tensión en la resistencia de derivación en el circuito de alta potencia real, sino la caída de tensión en la resistencia de carga del transductor de corriente.

Se sugirieron dos nuevas soluciones teniendo en cuenta esta nueva información:

  • ajuste la resistencia de la carga para llevar la variación de voltaje al rango de entrada de ADC a gran escala y use cualquier amplificador OP en la configuración del comparador para la generación de señal de sobrecorriente;

  • igual que arriba, pero descarta la señal de sobrecorriente por completo y usa la entrada del comparador de MCU para generar una interrupción en el umbral. Esto eliminaría todos los componentes externos, excepto una resistencia de carga.

Todo lo anterior asume una corriente unidireccional, implícita en el uso original del chip INA301. La detección bidireccional requiere un circuito más complejo, como se explica en la respuesta de @TonyEErocketscientist.

    
respondido por el Maple
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En lugar de usar un INA de ganancia fija, use un diseño de ganancia y compensación DI Amp OA para escalar su entrada a la salida deseada.

si hay una entrada de 0 a 2V y una salida de 0 a 3.3V, entonces la ganancia no se invierte = 1.65

Si -2V a + 2V de entrada y 0 a 3.3V de salida, entonces gane = 0.825 y compense de + 1.65V (= Vss / 2)

Sospecho que desea medir la CA principal de alta corriente, por lo que desea medir ambas polaridades > +/- x.xx V para que calcules umbrales duales y utilizando Vdd / 2 como referencia nula.

PerotenencuentaelruidoCMirradiado.Elrechazoderuidoconducidode120dBCMsedesperdiciasielcableessolode50dBCMRRconunimpulsode500AatravésdeunabobinaRogowski,asíqueelijasucableconprudencia.esoyaes50dBporencimadesusensorsecundarioactual.Obtenerunaatenuaciónde100dBdelimpulsodelacorrientedelcampoHinyectadocercadelcablepuededependerdelpartrenzadoblindadoduplicadoconunfiltroPiCMChokeyorientaciónortogonal.Estoesloquehetenidoqueusarenelpasadoconelmonitoreodesoldadorasdearcode10kA.

opinionesyespecificacionesdediseño?

ParalasalidalógicaOCP,preguntaríasieltiemporealylapolaridadsonimportantes.Debidoaque,alconocerlasaltascorrientesderemanenciadelasaturaciónenelencendidodebidoaladiferenciadefaseylamagnetizaciónresultante,ladiferenciaVentreelparoyelreiniciodelaentradadeenergía,lacorrientedeiniciopuedeserbastantegrandesiseiniciaelcambiodefasede180yseproduceun"zumbido" de Xfmr durante mucho tiempo. tiempo hasta que esté insaturado o vuelva a cero la corriente de magnetización del promedio. Además, los arcos pueden ser polares, por lo que una salida lógica OCP de un solo lado no utiliza toda la información útil disponible en diferentes fallas.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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