TIDA-00912

Shunt-basiertes Referenzdesign für Hochstrommessungen (200 A) mit verstärktem Isolationsverstärker

TIDA-00912

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Überblick

Dieses Referenzdesign zur isolierten Strommessung verwendet externe Shunts, verstärkte Isolierverstärker und eine isolierte Stromversorgung. Die Shunt-Spannung wird auf max. 25 mV begrenzt. Dies reduziert die Verlustleistung im Shunt, um einen Hochstrom-Messbereich von bis zu 200 A zu ermöglichen. Die Shunt-Spannung wird durch eine Instrumentenverstärkerkonfiguration mit einer Verstärkung von 10 verstärkt, um dem Eingangsbereich des Isolationsverstärkers anzupassen und ein besseren Rauschabstand zu erzielen. Der Ausgang des Isolierverstärkers wird pegelverschoben und skaliert, um auf den Eingangsbereich von 3,3-V-ADCs zu passen. Dieses Design verwendet einen freilaufenden Transformatortreiber mit einer Betriebsfrequenz von 410 kHz zur Erzeugung einer isolierten Versorgungsspannung in einem kleinen Formfaktor zur Stromversorgung der Hochspannungsseite des Schaltkreises.

Merkmale
  • Shunt-basierte 200-A-Spitzenstrommessung mit verstärkter Isolierung
  • Die Begrenzung der Shunt-Spannung auf 25 mV reduziert die Verlustleistung
  • Highside-Strommessungsschaltkreis mit hoher Gleichtaktspannung von 1500 Vpeak, unterstützt bis zu 690-V-AC-Netzstromantriebe
  • Kalibrierte AC-Genauigkeit von < 1 % bei Temperaturen von -25 °C bis 85 °C
  • Direkte Schnittstelle zu Differenzial-ADC oder unsymmetrischem ADC
  • Isolierte Stromversorgung mit kleinem Formfaktor auf Push-Pull-Basis zur Stromversorgung des Highside-Schaltkreises
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

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Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

OPA376Präziser Operationsverstärker (0,025 mV), rauscharm (7,5 nV/rtHz), niedriger Ruhestrom (760 uA)

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Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

OPA2376Dualer, rauscharmer Präzisions-Operationsverstärker mit niedrigem Ruhestrom

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Halbleiter

LM4040-NMikroenergie-Shunt-Präzisionsspannungsreferenz, 100 ppm/°C

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Isolierte Verstärker

AMC1301Präziser Verstärker mit verstärkter Isolierung, ±250 mV-Eingangsspannung zur Strommessung

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Transformatortreiber

SN6501Rauscharmer Wandlertreiber, 350 mA, 410 kHz, für isolierte Stromversorgungen

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Serienspannungsreferenzen

REF2033Spannungsreferenz mit 3,3 V Vref, geringer Drift und geringem Stromverbrauch, zwei Ausgängen, Vref u

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Technische Dokumentation

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* Designleitfaden Shunt Based High Current Measurement 200-A Reinforced Amplifier Design Guide (Rev. A) 21.09.2016

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