Z měření proudu se Maxim nevykroutí

Přesné stanovení velikosti protékajícího proudu může mít řadu podob a stejně tak i důvodů, proč je vůbec provádět. Podmínky jsou někdy docela příznivé, ale pravidlem to určitě nebývá. Abychom dobře vzpomínali také na zátěže induktivního charakteru, je potřeba se vybavit správnými operačními nástroji, tedy zesilovači. Ne každý ale vyhoví.

Zesilovat nestačí

Zlepšit účinnost motoru a potlačovat jeho vibrace. S tím vším pomohou vývojáři struktury MAX40056 od Maxim Integrated Products určené ke snímání proudu tekoucího v obou směrech [1]. Výrobce je sice označuje zkratkou CSA odkazující na stěžejní funkci zesilovače (Current Sense Amplifier), nicméně obvod toho zvládá mnohem víc. Jak vyplývá ze zjednodušeného blokového diagramu na obr. 2, způsob řešení se vymezuje zejména chráněným vstupním blokem sloužícím k potlačení signálů PWM s pulzně‑šířkovou modulací. Ty se totiž v zapojeních s motory nebo např. solenoidy využívají při ovládání budicího napětí a také proudu.

Navrhnout řídicí systém zde vyžaduje precizní snímání a také měření proudů tekoucích vinutími. V praxi je zpravidla vyvozujeme na základě měření v obvodu můstku, která mohou být vztažena vůči zemi, nebo i napájecímu napětí. Přímé zkoumání proudu protékajícího vinutím je sice jednodušší a také přesnější, samotný návrh již ale bude kvůli vysokému rozkmitu souhlasného signálu PWM znamenat určité komplikace. Zapracování takové metody je totiž ve stávajících zapojeních limitováno horším potlačením rušivého modulovaného signálu a stejně tak i delší dobou potřebnou k ustálení.

S vlastní referencí

Na výše nastíněné požadavky v Maximu reagují s obvody MAX40056. Koncovkou F, T nebo U se nenechte zmást, souvisí se zesílením (50 V/V, 20 V/V a 10 V/V). Struktura se může pochlubit vstupním napěťovým rozsahem od -0,1 V až do 65 V, zvládá i zpětné rázy až do -5 V, a pokud již hovoříme o potlačování souhlasného signálu s PWM, máme tím na mysli jak pomalé vstupní hrany, tak i rychlosti přeběhu dosahující ±500 V/μs. V takovém případě se činitel CMRR při 50 V vyšplhá na typickou úroveň 60 dB a pro DC pak až na 140 dB. Výstup se navíc ustálí do 500 ns.

Součástka, u které nechybí ani podpůrné nástroje z obr. 3, pamatuje také na vlastní referenci +1,5 V, použitelnou se jmenovitým napájením +3,3 V a třeba i navazujícím rozdílovým A/D převodníkem. Smyslem je posunout výstup tak, aby mohl indikovat směr protékajícího proudu. Přednost však může dostat i vnější zdroj vyššího referenčního napětí. U pouzder typu WLP‑8 se pak zastavujeme až na velikosti 2,02 × 1,4 mm [2].