Estoy buscando medir el consumo de corriente de mi microcontrolador como una característica incorporada del diseño final. ¿Debo comprar y usar monitores de corriente de lado alto disponibles en el mercado (por ejemplo, Zetex ZXCT1009 )? ¿O es posible construir una de partes discretas que sea más barata y mejor?
Dispositivo que funciona con una batería de polímero de litio, por lo que solo 3.7 V típicos. Dibujo alrededor de 0 a 30mA.
Puede crear uno con un simple circuito de amplificador operacional, pero requerirá más trabajo de diseño, más componentes externos y, probablemente, más espacio en la placa. Realmente no hay una razón para hacerlo a menos que tenga una aplicación especial que requiera algo fuera de lo normal.
El monitoreo de corriente para dispositivos alimentados por batería es una aplicación muy normal.
Hay monitores de corriente por ahí que emiten una señal PWM que puede monitorear en lugar de un voltaje que debe leerse con un ADC. Este tipo de monitor puede ser más fácil de interactuar y requerir menos energía para monitorear, dependiendo del tipo de microcontrolador que utilice y los periféricos disponibles. También puede obtener reguladores con circuitos integrados de monitoreo de corriente que pueden reducir el recuento de piezas, el costo, el tamaño de la placa, el uso de potencia y aumentar la precisión en algunas aplicaciones.
El principio de funcionamiento es simple, y toma solo tres partes hacer lo que hace el ZXCT1009:
El opamp intentará mantener las caídas de voltaje en \ $ R_ {SENSE} \ $ y el 100 \ $ \ Omega \ $ igual controlando la corriente a través de la resistencia 100 \ $ \ Omega \ $. Entonces, si su \ $ R_ {SENSE} \ $ es 1 \ $ \ Omega \ $, la corriente del colector será la 1/100 de eso, o 100 \ $ \ mu \ $ A si su microcontrolador consume 10 mA. Si coloca una resistencia de 10k \ $ \ Omega \ $ entre el emisor y la conexión a tierra, obtendrá 1V / 10mA.
Sí, una resistencia + un transistor + un opamp es más barato que el dispositivo Zetex. Pero hay que prestar atención a los detalles. \ $ V_ {SENSE +} \ $ será el voltaje de su batería, también la fuente de alimentación de su opamp. A 5 mA, los voltajes de entrada estarán 5 mV por debajo de la fuente de alimentación. Obviamente, eso requiere un opamp Rail-to-Rail. Pero 5mV está muy cerrado, así que empiezas a escarbar en hojas de datos si el opamp puede manejarlo. (No se moleste, la hoja de datos no dice.)
De todos modos, ¿vale la pena? No para mí. El ZXCT1009 cuesta 1 dólar en 1 y tiene un 1% de precisión. Podría ser diferente si necesitara 100k / año de ellos, ¿pero solo para uno? Si no puedes pagar el dólar, quizás hayas elegido el pasatiempo incorrecto.
Hay buenos dispositivos de 1 cable como el DS2438 de Maxim-IC
1 cable es bastante fácil y algunos micros incluso pueden hablar con ellos de forma nativa.
Lea otras preguntas en las etiquetas current-measurement