česky english Vítejte, dnes je středa 27. říjen 2021

Když v Microchipu měří proud, hledí na teplotu i rušení

DPS 3/2021 | Součástky - články
Autor: Ing. Jan Robenek

Sledování velikosti protékajícího proudu patří k základním úlohám, které se denně uplatňují napříč celou elektronikou. Co když ale okolní prostředí přitvrdí? V tom případě musí vývojáři nasadit „vyšší kalibr“. Jedině tak dokážou přesně a také s rozumnou vlastní spotřebou fungovat i navzdory rostoucímu teplotnímu namáhání, dynamickým změnám či všudypřítomnému vysokofrekvenčnímu rušení.

obr. č. 1  (jpg)

Nejlepší drift je nulový

Pokud hledáte zesilovače vhodné pro snímání proudu na vyšší straně napájení, můžete využít služeb integrovaných obvodů od společnosti Microchip Technology. Novinky, které výrobce představil v únoru [1], se pak u součástek vyhovujících dále i z hlediska požadavků AEC-Q100, třídy 0 pyšní vůbec nejnižším offsetem. Vybírat je možné mezi jednoduchými zesilovači s nulovaným driftem MCP6C02 a MCP6C04 umožňujícími provoz v jednom, ale také obou směrech. Pouzdra typu SOT-23 se šesti vývody pro případ teplotního rozsahu od –40 do +125 °C budou společná u obou modelů, varianta 6C02 však dává na výběr i osmivývodové provedení VDFN (3 × 3), které přidává k dobru dalších 25 stupňů. Výhoda posledně zmiňovaného fyzického provedení součástky dále spočívá v možnostech vizuální kontroly pájených spojů, aniž by bylo nutné rentgenové skenování, jako je tomu v případě tradičního provedení DFN.

V Microchipu pokaždé počítají se šířkou pásma 500 kHz a volitelným ziskem 20, 50 nebo také 100 V/V. Typický vstupní napěťový offset ±1,9 μV, platný pro nejnižší zesílení, pak v limitních případech u zesilovačů MCP6C02 nepřekračuje hodnotu ± 16 μV. U čtyřkové verze se dále dostaneme z výchozího VOS = ± 3,8 μV až na maximálních ± 30 μV. Vstupní napěťový rozsah součástek (common-mode) začíná pokaždé na +3,0 V a končí u +65 V, resp. na 52 V (MCP6C04).

Prvky napájené v rozmezí od 2,0 do 5,5 V staví na architektuře s nulovaným driftem. V praxi to může u prvního zesilovače pro snímání proudu na vyšší straně napájení znamenat maximální ujíždění offsetu ± 90 nV/°C, v případě druhé verze pak dvojnásobek. Řešení na svých vstupech umožňuje dosahovat velmi malých odchylek, neohrozit v průběhu měření požadované rozlišení, nasadit přitom shunt rezistory s menší velikostí odporu a zároveň zde uvažovat i menší výkonovou ztrátu. Např. u motorů, které se ve vozidlech uplatní v rámci vodního čerpadla.

Nerušit, měříme

Nové integrované obvody skupiny MCP6C02 a MCP6C04 od Microchipu pamatují rovněž na vlastní filtry pro potlačování elektromagnetických interferencí – tedy doplňkovou ochranu před vf rušením spojeným s bezdrátovými hotspoty a rádiovými frekvencemi. V návaznosti na možnosti nulovaného driftu tak lze navrhnout přesný měřicí systém, který se uplatní při návrhu proudově řízené zpětnovazební smyčky zdroje napájení či motoru, sledování a nabíjení baterií, monitorování proudových úrovní z důvodu provozní bezpečnosti a mnoha dalších případech. S prvními krůčky pomůže vývojová deska ADM01104 podporující oba nové zesilovače.

obr.č. 2 a 3 (png)

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://www.microchip.com/en-us/about/newsreleases/products/microchip-delivers-accuracy-and-energyefficiency-of-current-mon

[2] Obvody MCP6C02, https://www.microchip.com/wwwproducts/MCP6C02

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik