Když v Microchipu měří proud, hledí na teplotu i rušení

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.

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.

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