Způsob měření proudu

[kaklik]

Použití odporu je zřejmě špatný nápad, neboť na 60A je ztrátový výkon na 0.005 Ohm měřícím rezistoru 18W. V případě 15 A je to jen cca 1W.

Je tak vhodné najít jiný způsob měření proudu, nebo nalézt možnost jak zmenšit hodnotu měřícího rezistoru. Na druhou stranu u rezistorů s nízkou hodnotou odporu roste cena, neboť jsou kladeny větší nároky na jejich přesnost.
Původní řešení ke snížení potřebné hodnoty rezistoru používá měřící zesilovač.

Snímání proudu hallovou sondou

Kromě měření proudu napětím na rezistoru lze ještě využít měření intenzity magnetického pole, které vzniká proudem. Zde je nutné zvážit možnou interferenci měřeného magnetického pole s magnetickým polem Země, aby měření nebylo citlivé na polohu zařízení. Nebo tato citlivost musí být zanedbatelná vůči měřeným hodnotám.

Allegro

• ACS712 - nula na 2.5 V
  • jiné možnosti od allegro

Unipolární

• ACS71240KEXBLT-050U5 - 5V napájení, QFN pouzdro
• ACS71240LLCBTR-050U5 - 5V napájení, SOIC pouzdro
• ACS37002LMABTR-050U3 - 3.3V napájení SOIC 16 pouzdro. Nastavení různé citlivosti.
• ACS725KMATR-30AU-T - 3.3V napájení SOIC 16 pouzdro 30A rozsah.
• ACS71240KEXBLT-050U5 - 5V napájení QFN
• ACS71240LLCBTR-050U5 - 5V napájení SOIC
• ACS725LLCTR-30AU-T - 3.3V napájení 30A Unipolární rozsah, pouzdro SOIC 8, asi nejde koupit.
• ACS722LLCTR-40AU-T - 3.3V napájení 40 A unipolární rozsah, pouzdro SOIC8, ratiometrický výstup, skladem digikey,
• ACS723LLCTR-40AU-T - 5V napájení 40 A rozsah unipolární, SOIC 8
• ACS781LLRTR-050U-T - 3.3V napájení 50A rozsah unipolární, speciální pouzdro

Výše uvedené snímače mají 5V napájení, což vede i na 5V rozsah výstupního napětí. Bohužel to pak vyžaduje na vůstup zapojit napěťový dělič a nebo omezení, aby byl udržen požadovaný rozsah 0 až 3.3V pro proud 0 až 60A. Výhodou je nonratiometric výstup který zaručuje, že výstupní měřené napětí nebude citlivé na nastavení napájecího napětí.

Melexis

Melexis zřejmě neprodává unipolární snímače i přes to, že se o nich v datasheetech zmiňuje.

• MLX91206 - střed v polovině napájení
• MLX91207 - střed v polovině napájení
• MLX91208 - Měří proud v PCB cestičce pod tím.
• MLX91211 - proudový snímač SMD v malém pouzdře.
• MLX91221 - snímač včetně měřícího vodiče, rozsah do 50A. V datasheetu se sice zmiňují o Unipolar verzi, která má mít v označení "U", jenže konkrétní typ dostupný na trhu již datasheet nezmiňuje.

Broadcom

• ACHS-7124-7125-DS - Má nulu na 2.5 V což je nepoužitelné.

AKM

• AK3101 - nula v polovině napájecího rozsahu.

Zajímavá je možnost použít over-current výstup výše uvedených obvodů, pro odpojování výstupního konektoru.

Originally posted by @kaklik in #1 (comment)

[kaklik]

Na základě výše uvedené analýzy bych pro měření navrhoval využít obvod buď ACS722LLCTR-40AU-T, nebo ACS781LLRTR-050U-T.

Oba tyto obvody požadují 3.3V napájení a bohužel mají ratiometrický výstup. Což znamená, že by měly být napájeny ze stabilizátoru, který bude zároveň sloužit jako reference rozsahu. Pokud tak bude napájecí napětí stejné mezi jednotlivými vyrobenými kusy, tak nebude nutná kusově specifická kalibrace.

Oba obvody bohužel nedodržují 60A rozsah pro výstup 0 až 3.3V. Nejsou mi však známé lépe vyhovující obvody. Měřící konstanty tak bude nutné při použití modulu v autopilotovi změnit.