이 절연 단일 공급 양방향 전류 감지 회로는 –50A~50A의 부하 전류를 정확하게 측정할 수 있습니다. 입력의 선형 범위는 –2.05V~2.05V의 차동 출력 스윙과 1.44V의 출력 공통 모드 전압(V_CM)에서 –50mV~50mV입니다. 절연 증폭기 회로의 게인은 41V/V로 고정됩니다. 이 설계에는 고전압 애플리케이션에서 작업자 안전을 유지하기 위해 1200V 작동 전압이 필요합니다.

설계 노트

1. AMC3302는 높은 정확도, 작은 입력 전압 범위, 애플리케이션의 단일 저압측 전원 공급 요구 사항으로 인해 선택되었습니다.
2. AMC3302에 전원을 공급하는 VDD의 낮은 임피던스, 저잡음 소스를 선택하십시오.
3. 가장 높은 정확도의 측정을 위해 온도 계수가 낮은 정밀 션트 저항을 선택하십시오.
4. 예상되는 피크 입력 전류 수준을 기반으로 전류 션트 저항을 선택하십시오.
5. 연속 작동의 경우, IEEE 표준에 따라 정상 조건에서 션트 저항을 정격 전류의 3분의 2 이상으로 작동하지 마십시오. 엄격한 전력 손실 요구 사항을 가진 애플리케이션의 경우 션트 저항을 더 줄이거나 정격 와트를 늘려야 할 수 있습니다.

설계 단계

1. 절연 증폭기의 입력 전류 범위와 고정 게인을 고려하여 전송 방정식을 결정합니다.
   $V_{OUT}=I_{in}\times R_{shunt}\times 41$
2. 최대 션트 저항 값을 결정합니다.
   $R_{shunt}=\frac{V_{inMax}}{I_{inMax}}=\frac{50 mV}{50 A}=1 m\mathrm{\Omega }$
3. 최소 션트 레지스터 전력 손실을 결정합니다.
   ${Power R}_{shunt}={I_{inMax}}^2\times R_{shunt}=2500 A\times 0.001 \mathrm{\Omega }=2.5\mathrm{ }\mathrm{W}$

DC 전송 특성

다음 플롯은 AMC3302 차동 출력의 시뮬레이션된 DC 특성을 보여줍니다. 플롯은 출력이 ±50A 입력과 선형인 것을 보여줍니다.

폐쇄형 루프 AC 시뮬레이션 결과

AC 스윕은 차동 출력의 AC 전송 특성을 보여줍니다. AMC3302의 게인은 41V/V이기 때문에 다음 이미지에 표시된 33.25dB의 게인이 예상됩니다.

과도 시뮬레이션 결과

다음 과도 시뮬레이션은 AMC3302의 출력 신호를 –50A ~ 50A로 보여줍니다. AMC3302의 차동 출력은 예상한 대로 ±2.05Vpk-pk입니다.

설계 레퍼런스

TI의 포괄적인 회로 라이브러리에 대한 아날로그 엔지니어의 회로 안내서를 참조하십시오.

주요 절연 증폭기 설계

대체 절연 증폭기 설계