Контролюйте струми заряду та розряду в батареях
У цьому наконечнику схеми ми представляємо резистивну методику вимірювання струму високої сторони, за допомогою якої можна контролювати струм будь-якого акумулятора.
Контролюючи струми заряду та розряду акумулятора, можна спостерігати за станом накопичувача енергії та навантаженням, підключеним до нього. Наступна підказка про схему стосується резистивної високої технології вимірювання струму, яка використовується у багатьох промислових додатках для контролю потоку струму в будь-якій батареї.
Невеликий маневровий резистор (RS) підключений послідовно до навантаження, струм якої потрібно виміряти. Як тільки протікає струм, на резисторі виникає падіння напруги VIN. Схема пригнічує високу загальнорежимну напругу акумулятора і посилює диференціальну вхідну напругу, так що отримується однобічний буферизований вихід.
Схема підходить для двонаправлених вимірювань струму і має окремі виходи контролю заряду і розряду. Напруга на виході OUT1 забезпечує значення струму розряду, тобто струму, що витікає з акумулятора, тоді як напруга на виході OUT2 забезпечує значення струму зарядки, який надходить в батарею.
Схема містить внутрішній LDO (регулятор з низьким відсівом), який подається безпосередньо від напруги при + IN. Поки ця напруга становить від 4,5 до 80 В, окремого джерела живлення не потрібно. При струмі спокою менше 2 мА загальномодні напруги до 80 В пригнічуються.
Високоточний підсилювач з низьким дрейфом AD8218 дозволяє використовувати дуже малий вимірювальний резистор з високою напругою живлення. Мікросхема має коефіцієнт підсилення 20 В/В. При шунті 10 мОм загальний коефіцієнт підсилення ланцюга становить 200 мВ/А. Таким чином, зміна струму на 1 А в кожному напрямку призводить до зміни напруги на 200 мВ на кожному виході.
Значення шунта залежить від діапазону струму навантаження відповідної програми і є компромісом між точністю малого сигналу та гранично допустимим падінням напруги. Високі значення для RS призводять до вищої точності при низьких струмах, тоді як низькі значення для RS мінімізують втрати на лінії живлення.
Внутрішня опорна напруга 80 мВ активована в цій конфігурації. Це означає, що напруга на виходах OUT1 і OUT2 приймає значення 80 мВ, якщо диференціальна вхідна напруга VIN дорівнює 0 В, а струм не тече в батарею або з неї (обрив ланцюга або несправна батарея). Це компенсує помилки на вихідній стороні, що виникають внаслідок зміщення підсилювача та діапазону насичення на вихідній стороні. Таким чином, при розряді акумулятора диференціальна вхідна напруга є позитивною (VIN> 0). Функції передачі на двох виходах:
ВИХІД1 = (20 × VIN) + 0,08 В
Під час заряджання акумулятора (VIN
Як легко контролювати різні напруги