本文所探讨的选用设计是测定150V工业电机控制器的电流。如下图1所显示,为可以精准地测定极小的电流值,我们选用了1个分流器搭配1个高精度5V运放。
图1:典型选用
难到150V輸入电压不会烧毁运放吗?倘若V1电压是用作给第一级运放OP_A供应正电压(Vcc_H),就不会出现这些状况。
倘若连接1个击穿电压为4.7V的齐纳二极管,则会为第一级运放OP_A形成负电压(Vcc_L)。如此,OP_A的电源电压是4.7V,是Vcc_L=145.3V与Vcc_H=150V的差值。
电阻Rz为齐纳二极管供应偏置电流(~5mA),并为运放的偏置电流供应电路(~40μA)。
Vsense是电流通过电阻Rsense时发生的电压,被电阻R1、R2、R3和R4扩大。
P-MOSFET(BSP2220)輸出高精度电流,与流过Rsense的电流成正比;该电流通过R4电阻时形成对地电压Vo,与上桥臂电流成正比。第一级的输出电压可由下边的表达式1算出:
Vo=(Vsense/R1)。(R4/R3)。(R1+R2+R3)。..。..。..。..。..。..。..(1)
第二级运放OP_B用作抑止Vo电压。在增装电阻R5后,当启动阶段有大电流通过輸入引脚时,能够 防护OP_B的内部ESD二极管。
电机控制线路损耗的最大的电流是100A。因此,选用1个100μΩ分流器时,Vsense最高值为10mV。最大的输出电压在于Vsense电压和R4上的最终輸出电流。这是因为由微控制器的ADC来处置,因此最大的输出电压Vo务必高过3.3V。
为保证系统照常运行,务必认真挑选这些元器件主要参数。想要使OP_A輸出不饱和,在挑选主要参数时务必保证|Vgs|电压值极小。
这是因为Ids维持低电流有利于实现这一目标,因此我们挑选1个高电阻的R4。
为避免运放輸出饱和,第一级运放OP_A的增益由R2/R1比决定,不应该过高。
在选用元器件技术参数时,我们必须要折中加入,务必遵循方程式2:
|Vgsmax?|《Vzener-(R3.(R1+R2))/(R4.(R1+R2+R3)).Vo_max。..。..。..。..。..。..。..(2)
当中,Vgmax是使电流Id_max=(Vo_max)/R4进到晶体管需要的Vgs电压,且Vzener=Vcc_H-Vcc_L
現在我们看看这一系统的准确度问题。造成 放大器准确度差的首要因素是电阻不匹配和失调电压。
上述便是西班牙CATELEC对专用放大器对可控硅线路示意图及原理分析的介绍,CATELEC西班牙提供整流桥模块、晶闸管模块、二极管模块等半导体模块,绝缘式功率模块、功率组件、分立式功率半导体在内的众多功率电子产品是现CATELEC的主营项目。